Ocena systemu oświetlenia

piątek 18 czerwca 2021

Na  początku  był  ogień.  Kiedy  ludzie  go
okiełznali, zmieniło się ich życie. Do tej pory
mrok wzbudza w nas niepokój, a światło daje
poczucie  bezpieczeństwa.  Dlatego  zaczęto
szukać  nowych  sposobów,  by  jak  najtaniej
rozświetlić  nasze  otoczenie.  Pojawiła  się
świeczka, później żarówka, potem świetlówka
energooszczędna.

Jesienią

zimą

dzienne

zużycie

energii

elektrycznej jest dłuższe niż latem o ok. 5 godzin.
Większy pobór energii wiąże się nie tylko z
wyższymi

rachunkami,

ale

również

niekorzystny wpływ na środowisko naturalne. Oba
problemy

rozwiązuje

stosowanie

energooszczędnych świetlówek kompaktowych.

piątek 18 czerwca 2021

Definicje rodzajów oświetlenia wnętrz

budynków

Rodzaj

oświetlenia

Definicja

Oświetlenie
podstawowe

Oświetlenie przewi dziane dla danego rodzaju

pomieszczenia, urządzenia lub czynności w

normalnych warunkach pracy

Oświetlenie
awaryjne

Oświetlenie przewi dziane do stosowania w

niektórych

przypadkach.

pod czas'

zaniku

oświetlenia podstawowego

Oświetlenie

bezpieczeństwa

Rodzaj oświetle nia awaryjnego umożliwiający

bezpieczne

dokończenie,

a w

niektórych

przypadkach kontynuację wykonywa nych czynności

Oświetlenie

ewakuacyjne

Rodzaj oświetlenia awaryjnego umożliwiający

łatwe i pewne wyjście z bu dynku w czasie zaniku

oświetlenia podstawowego

Oświetlenie
ogólne

Oświetlenie

przestrzeni

bez

uwzględnienia

szczególnych wymagań dotyczących oświetlenia

niektórych jej części

Oświetlenie
miejscowe

Oświetlenie niektórych części przestrzeni. np.

miejsc pracy z uwzględnieniem szczególnych

potrzeb oświetleniowych, w celu zwięk szenia

natężenia oświetlenia., uwidocznienia szczegółów

itp.

Oświetlenie
złożone

Oświetlenie składające się z oświetlenia ogólnego i

oświetlenia miejscowego

piątek 18 czerwca 2021

Najbardziej racjonalne dla narządu wzroku jest
oświetlenie dzienne. Aby spełniało ono dobrze
swoje zadanie, wymiary otworów oświetleniowych
i ich rozmieszczenie powinny być tak dobrane,
aby:

•zapewnić wystarczające natężenie oświetlenia na
stanowisku pracy;

•uzyskać pożądany kierunek padania światła;

•zapobiec nadmiernemu przedostawaniu się
bezpośredniego promieniowania słonecznego do
wnętrza;

•uzyskać pożądany kontakt wzrokowy
pracowników z otaczającą przyrodą.

piątek 18 czerwca 2021

W zależności od rozmieszczenia otworów
oświetleniowych można wyróżnić następujące
systemy oświetlenia dziennego:

•oświetlenie boczne – światło pada przez okna
umieszczone w ścianach, przy czym parapety
okienne znajdują się na wysokości nie większej niż 1,
2 m od podłogi, a szerokość ścian między oknami jest
nie większa niż 2, 5 m;

•oświetlenie górne – światło pada przez otwory
oświetleniowe umieszczone w konstrukcji dachowej,
zwane świetlikami;

•oświetlenie wysokoboczne - światło pada przez okna
z parapetami znajdującymi się na wysokości większej
niż 1, 2 m od podłogi;

•oświetlenie mieszane – stanowi różne kombinacje
powyższych systemów

piątek 18 czerwca 2021

Wszędzie,  gdzie  światło  używane  jest  dłużej  niż
godzinę  dziennie,  tradycyjne  żarówki  powinny
być  zastąpione  przez  te  energooszczędne.
Pozwoli  to  zaoszczędzić  do  80%  energii  przy
pięciokrotnie  wyższej  efektywności  świetlnej.
Wynalazek Edisona z 1879 roku powoli odchodzi
w zapomnienie.

W odróżnieniu od zwykłych żarówek, świetlówki
kompaktowe  nie  tracą  pobieranej  energii  na
wydzielanie  ciepła,  a  moc  zużywana  jest  w
większej  części  na  produkcję  światła.  Dzięki
temu, zużycie energii przez świetlówki jest aż do
80% mniejsze niż zużycie energii przez dającą tę
samą ilość światła zwykłą żarówkę.

OŚWIETLENIE POMIESZCZEŃ PRACY

Źródła światła – lampy żarowe
Żarówka  (lampa  żarowa)  to  lampa  elektryczna,  w
której  elementem  świecącym  jest  przewód  (żarnik)
rozgrzany  do  wysokiej  temperatury  na  skutek
przepływu  prądu.  Aby  nie  nastąpiło  utlenienie
żarnika,  jest  on  umieszczany  w  bańce  szklanej,
wewnątrz  której  panuje  próżnia  lub  jest  ona
wypełniana

mieszaniną

gazów

obojętnych.

początkowym  okresie  rozwoju  żarówek  żarnik  był
wykonywany z grafitu, a obecnie wolframu.
Światło  uzyskiwane  z  żarówek  jest  światłem
zbliżonym  do  słonecznego  i  cechuje  się  dobrym
wskaźnikiem  oddawania  barw  oglądanych  w  tym
świetle  przedmiotów,  świeci  cały  czas  jednakowo,  nie
powodując efektu stroboskopowego.

piątek 18 czerwca 2021

Widmo światła emitowanego przez żarówkę jest
ciągłe,
o niższej temperaturze barwowej (bardziej żółte)
niż słoneczne. Temperatura barwowa światła
emitowanego przez żarówkę wynosi ok. 2700 K.
Wadą żarówek jest ich mała skuteczność świetlna,
wynosząca zazwyczaj około 12 (od 8 do 18)
lumenów/wat (niektóre mają sprawność 6
lumenów/wat), a także niska trwałość. Żarówka
wykorzystuje ok. 5% energii na światło widzialne,
a reszta energii jest tracona w emisji ciepła. Z
tego powodu w wielu krajach rozważa się
wycofanie żarówek z użycia i zastąpienia ich
lampami fluorescencyjnymi i diodami świecącymi.
Informacje o parametrach żarówki zawiera
etykieta energetyczna umieszczona na
opakowaniu.

piątek 18 czerwca 2021

Lampa  halogenowa  to  rodzaj  elektrycznego
źródła  światła.  Jest  to  żarówka  gazowana  z
żarnikiem  wolframowym,  wypełniona  gazem
szlachetnym

niewielką

ilością

halogenu

(fluorowca, np. jodu), który regeneruje żarnik
przeciwdziałając jego rozpylaniu, a tym samym
ciemnieniu bańki od strony wewnętrznej.
Halogen tworzy związek chemiczny z wolframem
(parami wolframu w bańce i na ściankach bańki),
związek ten krąży wraz z gazem w bańce w
temperaturze panującej blisko żarnika rozpada się
na wolfram i jod. W rezultacie tej reakcji
następuje przenoszenie cząstek wyparowanego
wolframu z bańki na żarnik. Proces ten nazywa się
halogenowym cyklem regeneracyjnym.
Występowanie tego cyklu pozwala zwiększyć
temperaturę żarnika do około 3200 K, zatem
żarówki halogenowe cechują się wyższymi
skutecznościami świetlnymi w porównaniu do
zwykłych lamp żarowych (do 18 lumenów/wat).

piątek 18 czerwca 2021

Podane temperatury pracy żarnika odnoszą się do
standardowych lamp dla których przewidziano
średni czas pracy 1000 godzin. Czasami, w
sytuacjach gdy wymagane jest uzyskanie światła
bardziej zbliżonego do światła dziennego, stosuje
się żarówki pracujące z wyższą temperaturą
żarnika, trwałość tych lamp jest znacznie niższa.
Zaletą lamp halogenowych są niewielkie rozmiary,
brak konieczności stosowania układów
zapłonowych, szybki zapłon, niewielkie straty
strumienia świetlnego w okresie eksploatacji oraz
wysoki poziom wskaźnika oddawania barw. Wadą
jest niewielka skuteczność i trwałość w
porównaniu do lamp wyładowczych czy diod LED.

piątek 18 czerwca 2021

Źródła światła – lampy wyładowcze
Lampa  wyładowcza  -  lampa,  która  świeci  poprzez
wyładowania elektryczne w parach metali (najczęściej
rtęci)  lub  gazów  (najczęściej  argonu,  neonu).  W
zależności  od  typu  lampy  bańka  może  być  pokryta
luminoforem  (specjalna  farba,  która  zamienia
niewidzialne  promieniowanie  elektromagnetyczne  na
widzialne).
Występuje  w  kształcie  rury  lub  przypominającym
żarówkę,  może  być  z  gwintem  lub  bez.  Bywają  ze
standardowymi  gwintami  (E27,  E40).  Lampa  może
wymagać  dodatkowych  urządzeń  zapłonowych  w
zależności od rodzaju.

piątek 18 czerwca 2021

Lampy wyładowcze:
a) lampa fluorescencyjna,
b) lampa metalohalogenkowa,
c) lampa neonowa,
d) lampa rtęciowa,
e) lampa sodowa,
f) lampa ksenonowa.
Świetlówka - lampa fluorescencyjna - odmiana
lampy wyładowczej, w której światło emitowane
jest przez luminofor wzbudzony przez
promieniowanie powstałe wskutek wyładowania
elektrycznego w rurze wypełnionej gazem.
Jest to lampa elektryczna mająca najczęściej
kształt rury, pokrytej od wewnątrz luminoforem
wypełniona parami rtęci i argonu, w której
źródłem świecenia jest promieniowanie widzialne
emitowane przez warstwę luminoforu
pokrywającego wewnętrzną powierzchnię rury.

piątek 18 czerwca 2021

Wyładowania  zachodzące  pomiędzy  elektrodami
wolframowymi  zabudowanymi  na  końcach  rury
wytwarzają  promieniowanie  w  zakresie  widma
niewidzialnego  (promieniowanie  ultrafioletowe)
254  nm.  Odpowiednio  dobrane  luminofory
przetwarzają

promieniowanie

promieniowanie widzialne o pożądanej barwie
światła

(dzienne,

chłodnobiałe,

białe

lub

ciepłobiałe).
Kompaktowa lampa fluorescencyjna zwana też
żarówką

energooszczędną

lub

świetlówką

energooszczędną
Poza świetlówkami prostymi (liniowymi) istnieją
jeszcze świetlówki kołowe, U-kształtne oraz
świetlówki

kompaktowe

(tzw.

żarówki

energooszczędne)  zintegrowane  z  układem
zapłonowym  i  stabilizującym.  Świetlówki  takie
mogą  być  montowane  w  miejsce  tradycyjnych
żarówek.

piątek 18 czerwca 2021

Lampa metalohalogenkowa – lampa
wyładowcza w której światło powstaje dzięki
wyładowaniu elektrycznemu w mieszaninie par
rtęci, argonu oraz halogenków metali (niekiedy
również innych gazów szlachetnych oraz bromu
lub jodu). Gazy te są pod wysokim ciśnieniem -
lampa jest wysokoprężna. Składa się z
ceramicznego lub kwarcowego jarznika oraz
zewnętrznej bańki szklanej, która może być
pokryta powłoką rozpraszającą światło i
zatrzymuje promieniowanie UV. Do działania
lampy metalohalogenkowej potrzebny jest
specjalny układ zapłonowy. Lampy te
charakteryzują się wysoką skutecznością świetlną
(65-115 lm/W podobną jak lampy sodowe), długą
żywotnością (od 7500 do 20 000 godzin) oraz
dobrym oddawaniem barw – wskaźnik powyżej 80
(przy czym można uzyskać temperaturę barwową
od 3000K do 20 000K w zależności od
zastosowanej mieszaniny),

piątek 18 czerwca 2021

Neonówka, lampa neonowa - najprostsza lampa
wyładowcza

postaci

dwóch

elektrod

umieszczonych wewnątrz szklanej bańki wypełnionej
gazem

szlachetnym

(zazwyczaj

neonem

lub

mieszaniną gazów).
Lampy tego rodzaju wykorzystywane są m.in. jako
sygnalizatory obecności napięcia sieci energetycznej
- zarówno jako klasyczne lampki sygnalizacyjne
wkręcane

oprawki,

jak

i  w  próbnikach  napięcia  (tzw.  "próbówkach").
Neonówki bywają również stosowane jako oszczędne
źródła  światła,  przydatne  np.  w  nocy;  neonówka
zainstalowana  i  lekko  świecąca  w  pobliżu  włącznika
oświetlenia  głównego  ułatwia  trafienie  do  tego
wyłącznika w całkowitych ciemnościach.

piątek 18 czerwca 2021

Jeszcze inne zastosowanie lamp tego rodzaju
przewidziano w obwodach zabezpieczającym przed
przepięciami (np. przed pojawieniem się bardzo
wysokich napięć pochodzących od wyładowań
atmosferycznych). Zadaniem neonówek w tym
przypadku było przejęcie na siebie większości prądu
w takim obwodzie i zabezpieczenie pozostałych
obwodów przed zniszczeniem.

Neonówka świecąca różowo wewnątrz oprawy lampy; obok
leżą dwie neonówki: 220/230V oraz 110V oraz
śrubokręt do prac elektroinstalacyjnych z neonówką

wewnątrz

piątek 18 czerwca 2021

Lampa rtęciowa

jest to źródło światła w którym

powstaje ono dzięki wyładowaniu elektrycznemu w
parach rtęci. Zbudowana jest z zewnętrznej bańki
szklanej najczęściej pokrytej luminoforem (kiedyś
produkowano lampy bez luminoforu lecz ze względu
na słabą jakość światła - brak rozróżniania kolorów w
ich świetle, gorszą skuteczność świetlną oraz emisję
promieniowania uv nie są obecnie produkowane) w
której umieszczona jest mniejsza rurka - jarznik. Jest
on wypełniony argonem, zawiera niewielką ilość rtęci
oraz elektrody pomiędzy którymi następuje
wyładowanie. Do działania lampy rtęciowej konieczny
jest statecznik. Wykonuje się również lampy rtęciowe,
nie wymagające statecznika, zamiast niego posiadają
one żarnik podobny do tego w tradycyjnej żarówce
włączony szeregowo z jarznikiem (jako zamiennik
tradycyjnej żarówki, zwane lampami rtęciowo-
żarowymi lub lampami
o świetle mieszanym ).

piątek 18 czerwca 2021

Lampa sodowa - lampa wyładowcza, w której
środowiskiem wyładowczym są pary sodu. Ze
względu na ciśnienie par sodu w jarzniku dzielone
są na nisko- i wysokoprężne. Dają
charakterystyczne pomarańczowe światło. Pierwsze
lampy sodowe skonstruowano w 1935 roku.
Obecnie są powszechnie stosowane w oświetleniu
zewnętrznym i uprawie roślin. Ze względu na
oszczędność energii i mniejszą zawartość
toksycznej rtęci praktycznie zastąpiły stosowane
wcześniej lampy rtęciowe.
W lampach sodowych niskoprężnych jarznik jest
wykonany z długiej szklanej rury wygiętej w kształt
litery U. W jarzniku znajduje się metaliczny sód oraz
gaz pomocniczy (mieszanina neonu i argonu).
Do zasilania lamp sodowych niskoprężnych stosuje
się najczęściej transformatory o dużej reaktancji
rozproszenia, zapewniające wysokie napięcie w
czasie zapłonu i ograniczenie jego wartości w czasie
normalnej pracy.

piątek 18 czerwca 2021

Po załączeniu lampy na napięcie rozpoczyna się
wyładowanie w gazie pomocniczym i dopiero po
odparowaniu sodu wyładowanie w parach sodu staje
się dominujące. Pełną wydajność świetlną uzyskują
po kilku minutach. Lampy sodowe wysokoprężne, w
których źródłem światła jest jarznik (wykonany
zazwyczaj
z materiału ceramicznego) zawierający sód, rtęć
oraz gaz pomocniczy (ksenon). Wyładowanie zaczyna
się w ksenonie. Dopiero po odparowaniu sodu i rtęci,
wyładowanie w parach tych metali jest decydujące w
wytwarzaniu strumienia świetlnego. Ze względu na
to, że do zainicjowania wyładowania
w ksenonie potrzebne jest wysokie napięcie
konieczne jest stosowanie specjalnych opraw z
zapłonnikiem i statecznikiem do ograniczania prądu
roboczego.

piątek 18 czerwca 2021

Lampa ksenonowa, (nazywana niekiedy błędnie
żarnikiem lub palnikiem) - rodzaj lampy
wyładowczej wykorzystywanej jako źródło światła
w elektronicznych lampach błyskowych
i stroboskopach.

Ksenonowa lampa łukowa - lampa, w której
światło powstaje dzięki wyładowaniu
elektrycznemu pomiędzy wolframowymi
elektrodami umieszczonymi w szklanej bańce
wypełnionej ksenonem. Charakteryzuje się białym
światłem zbliżonym do światła słonecznego i
wysokim wskaźnikiem oddawania barw.
Ksenonowe lampy łukowe posiadają dużą moc od 1
do 15kW. Stosowane są w m. in. w projektorach
filmowych.

piątek 18 czerwca 2021

Samochodowa lampa ksenonowa, ksenon,
biksenon - potoczna nazwa systemu oświetlenia
stosowanego w samochodach spełniającego rolę
świateł mijania lub świateł mijania i drogowych
równolegle. Jest to odmiana lampy
metalohalogenkowej - lampa w której jako gaz
zapłonowy został użyty ksenon w celu szybkiego
osiągnięcia satysfakcjonującego poziomu strumienia
świetlnego. Gdyby zamiast tego zastosowany był
argon jak to ma miejsce w stacjonarnych lampach
metalohalogenkowych uruchamianie lampy trwałoby
kilka minut. Lampy te cechuje większa skuteczność
świetlna w porównaniu z tradycyjnymi lampami
halogenowymi. Lampa ksenonowa znacznie mniej
się nagrzewa. Lampy te cechuje duża żywotność,
porównywalna do żywotności samochodu.
|Z czasem tracą one jednak na intensywności
świecenia, a wartość ich temperatury barwowej
wędruje w górę skali. Lampy takie wymagają
specjalnego układu zapłonowego wytwarzającego
wysokie napięcie niezbędne do ich uruchomienia.

Żarówki

(diody)

LED

są

obecnie

najoszczędniejszym źródłem światła na rynku.

Light

Emitting

Diode

–

dioda

elektroluminescencyjna, dioda świecąca, LED –
dioda

zaliczana

półprzewodnikowych

przyrządów

optoelektronicznych,

emitujących

promieniowanie  w  zakresie  światła  widzialnego  i
podczerwieni.  Za  jej  wynalazcę  uważany  jest
amerykański  inżynier  Nick  Holonyak  Junior.
Została  zaprezentowana  w  1962  r.  przez  General
Electric.

Zastosowanie diody LED
Obecnie diody LED stosuje się w

tablicach informacyjnych

, sygnalizacji drogowej,

jako oświetlenie dekoracyjne, w czujnikach,
czytnikach i nagrywarkach CD, DVD i Blue-Ray, do
zdalnego sterowania (np. pilot TV), lasery
diodowe, lampy do samochodów, latarki i inne.

piątek 18 czerwca 2021

Koszt diody LED
Główną barierą dla powszechnego zastosowania
LED jako źródła światła jest wysoki koszt produkcji
diod emitujących białe światło i ciągle zbyt niska
sprawność szczególnie właśnie białych LED.
Łączenie diod o barwach czerwonej, zielonej i
niebieskiej nie daje pożądanych rezultatów.
Najnowsze LED działają na zasadzie wytwarzania
promieniowania ultrafioletowego, które jest
konwertowane na promieniowanie widzialne za
pomocą luminoforu (jak w świetlówkach).

Zalety diody LED
Oprócz stosunkowo wysokiej sprawności do
najważniejszych zalet LED możemy zaliczyć: bardzo
wysoką trwałość (do 100 000 godzin), wysoką
wytrzymałość dzięki zwartej budowie, bogatą
kolorystykę i łatwość sterowania (dzięki czemu
można otrzymać ciekawe efekty świetlne na
przykład na potrzeby reklam).

piątek 18 czerwca 2021

Wydajność diody LED
Sprawność świetlna najnowszych LED dorównuje
sprawności świetlówek kompaktowych (do 80
lm/W). W świetlówkach i żarówkach LED 20-30%
energii zostaje zamieniona na światło. W zwykłych
żarówkach z żarnikiem tylko około 5%, pozostałe
95% energii jest marnotrawione na emisję ciepła.
Żarówki diodowe dopiero zaczynają wchodzić na
rynek. Można już kupić żarówki LED o mocy do
5W, które mają zastosowanie jako oświetlenie
punktowe, dekoracyjne. Żarówki o większej mocy,
takie które nadawałyby się na przykład na lampę
do pokoju, są nadal trudno dostępne i przede
wszystkim za drogie. Przewiduje się, że przejęcie
rynku nastąpi, kiedy sprawność LED osiągnie 120-
130 lm/W i kiedy będą one przynajmniej o połowę
tańsze.

piątek 18 czerwca 2021

Jakość światła
Poza tym diody LED nie emitują szkodliwych
promieni UV i IR, a barwa tak zwanych Warm
White LEDs jest podobna do światła dziennego i
nie męczy oczu.
Wady diody LED
Głównymi wadami LED jest: wąski zakres
dopuszczalnej temperatury pracy, obniżanie się
sprawności świetlnej nawet o połowę po kilku
tysiącach godzin pracy.
Pojedyncza dioda jest w stanie świecić nawet
100,000 godzin. Oznacza to, że gdyby palić ją
przez 10 godzin dziennie, starczyłaby na 22 lata.
Diody LED zużywają też znacznie mniej energii
niż zwykłe żarówki, przy emisji podobnej ilości
światła. Emitują promieniowanie wyłącznie w
zakresie światła widzialnego - nie emitują
szkodliwego promieniowania ultrafioletowego ani
podczerwonego, dzięki czemu nie ma potrzeby
stosowania filtrów.

PODSUMOWANIE

1. Żarówki z diodami LED z powodzeniem zastępują standardowe
źródła światła.
2. Wydajne, nowoczesne, energooszczędne i bezpieczne dla
środowiska naturalnego źródło światła. Brak szkodliwych
pierwiastków takich jak ołów i rtęć.
3. Ok 80% mniejsze zapotrzebowanie na energię elektryczną w
porównaniu do tradycyjnych źródeł światła.
4. Żywotność – 50 000 – 100 000 roboczogodzin przy zachowanej
dużej jasności świecenia. To około 50 – 100 razy dłużej niż
standardowa żarówka!
5. Korzystna barwa światła zbliżona do światła dziennego. Pozwala
na znacznie dokładniejszą percepcję kolorów i kształtów.
6. Wysoka sprawność.
7. Znaczne obniżenie kosztów eksploatacyjnych.
8. Uniwersalny gwint żarówki.
9. Duża odporność na zmiany napięcia w sieci energetycznej. Zakres
napięcia wejściowego: 85 - 264 V AC i częstotliwości: 47-63 Hz.
10. Wysoki współczynnik mocy i mały stopień zniekształceń
harmonicznych mocno redukuje straty mocy.
11. Brak efektu migotania - brak promieniowania podczerwonego i
ultrafioletowego.
12. Mała emisja cieplna.
13. Przyczynia się do ograniczenia zanieczyszczenia środowiska
naturalnego.

OŚWIETLENIE POMIESZCZEŃ PRACY

POBÓR MOCY:

3 W

ZASTĘPUJE:

Żarówka o mocy 25 W

NAPIĘCIE

ROBOCZE:

85-264V AC, 12 lub 24V DC

STRUMIEŃ

ŚWIETLNY:

190 lm

POBÓR MOCY:

5 W

ZASTĘPUJE:

Żarówka o mocy 40 W

NAPIĘCIE

ROBOCZE:

85-264V AC, 12 lub 24V DC

STRUMIEŃ

ŚWIETLNY:

250 lm

POBÓR MOCY:

10 W

ZASTĘPUJE:

Żarówka o mocy 75 W

NAPIĘCIE

ROBOCZE:

85-264V AC, 12 lub 24V DC

STRUMIEŃ

ŚWIETLNY:

500 lm

POBÓR MOCY:

15 W

ZASTĘPUJE:

Żarówka o mocy 100 W

NAPIĘCIE

ROBOCZE:

85-264V AC, 12 lub 24V DC

STRUMIEŃ

ŚWIETLNY:

750 lm

piątek 18 czerwca 2021

Oprawy oświetleniowe
Nie osłonięte źródło, np. żarówka, promieniuje
światło we wszystkich kierunkach, często z rożnych
względów niepożądanych. Aby temu zapobiec,
źródła światła osłania się różnego typu oprawami,
zmieniając przez to zarówno kształt, jak i kierunek
strumienia świetlnego na dogodny.
Sprawność jest to stosunek strumienia światła
oddawanego przez oprawę do strumienia
wytwarzanego przez źródło światła.
W zależności od sposobu kierowania strumieniem
światła rozróżnia się pięć klas oświetleniowych:
1.Oprawy do oświetlenia bezpośredniego,
zapewniające silne oświetlenie płaszczyzn
poziomych, słabe zaś płaszczyzn pionowych.
Równomierność oświetlenia jest niewielka, co
sprzyja powstawaniu ostrych i głębokich cieni.
Sprawność początkowa wynosi ok. 0, 7.

piątek 18 czerwca 2021

2. Oprawy do oświetlenia przeważnie bezpośredniego,
zapewniające nieco łagodniejsze kontrasty i słabsze odbłyski
niż oprawy, ale tylko wtedy, gdy sufit i górne partie ścian są
jasne. Opraw tego typu nie należy stosować, jeśli chodzi o
dobre oświetlenie płaszczyzn pionowych. Sprawność
początkowa wynosi ok. 0, 83.
3. Oprawy do oświetlenia rozproszonego, wytwarzające
łagodne cienie i prawie równomierne oświetlenie,
zbudowane są zazwyczaj w postaci kuli mlecznej lub klosza
ze szkła rozpraszającego światło we wszystkich kierunkach.
Ze względu na słabość wytwarzanych kontrastów świetlnych
i ograniczenie możliwości powstawania odbłysków, oprawy
tej klasy można zalecać dla pomieszczeń pracy o jasnych
sufitach i ścianach. Oprawy te nie nadają się więc dla
większości przemysłowych pomieszczeń pracy, mogą
natomiast znaleźć zastosowanie przy oświetlaniu biur,
kreślarni, świetlic itp. Sprawność początkowa wynosi ok.. 0,
8.
4. Oprawy do oświetlenia przeważnie pośredniego,
wytwarzające bardzo miękkie i słabe cienie oraz prawie
równomierne oświetlenie płaszczyzn poziomych i
pionowych. Oprawy takie stosuje się w pomieszczeniach
o białym suficie i bardzo jasnych ścianach, w których
cienistość jest niepożądana. Można je stosować w
świetlicach, czytelniach, kreślarniach itp. Sprawność
początkowa wynosi ok. 0, 82.

piątek 18 czerwca 2021

5. Oprawy do oświetlenia pośredniego, kierujące światło lamp
całkowicie na sufit, wytwarzają oświetlenie całkowicie
bezcieniste i równomierne zarówno na płaszczyznach
poziomych, jak i pionowych. Oświetlenie za pomocą tych opraw
stosuje się w pomieszczeniach o białych sufitach, przede
wszystkim w lokalach reprezentacyjnych, klubach, salach
posiedzeń itp. Sprawność początkowa wynosi 0, 8.
W przypadku doświetlenia stanowisk pracy np. frezarkami lub
wiertarkami prawidłowe oświetlenie można uzyskać poprzez
zastosowanie właściwej oprawy oświetleniowej - w tym
wypadku o wąskim rozsyle światłości. Prawidłowe jej
zamontowanie zapewni zarówno dobre oświetlenie miejsca
pracy wzrokowej jak i ograniczenie olśnienia nawet w
przypadku braku elementów konstrukcyjnych ograniczających
olśnienie

piątek 18 czerwca 2021

Warunki oświetlenia stanowisk pracy
Wygoda widzenia występuje ona wtedy, gdy
spełnione są co najmniej trzy następujące warunki:
- zdolność rozróżniania szczegółów jest pełna

- spostrzeganie jest sprawne, pozbawione ryzyka
dla człowieka
- spostrzeganie nie prowadzi do odczucia pewnej
przykrości, niewygody, nadmiernego zmęczenia, a
przeciwnie jest połączone z pewną przyjemnością.
Oświetlenie wnętrz powinno zapewniać:
- bezpieczeństwo ludziom przebywającym we
wnętrzu
- odpowiednie warunki do wykonywania zadań
wzrokowych
- pomoc w kreowaniu właściwego otoczenia
świetlnego.

Sposoby  oświetlania  miejscowego  polegają  na  doborze
oprawy  oświetlenia  miejscowego  ze  względu  na  jej  średnią
luminancję  i  wielkość  powierzchni  świecącej  oraz  na
odpowiednim  jej  umieszczeniu  w  stosunku  do  oka
obserwatora.  Umieszczenie  to  wynika  z  charakterystyki
odbiciowej  przedmiotu  pracy  wzrokowej  oraz  wymagań
dotyczących oświetlenia. Charakterystyka przedmiotu pracy
wzrokowej zależy od jego wartości współczynników odbicia i
przepuszczania

oraz

faktury

jego

powierzchni

(powierzchnia z załamaniami, pęknięciami, rysami, wżerami
itp.), która wpływa na charakterystykę odbicia światła
(kierunkowe, rozproszone, kierunkoworozproszone).

1. Układ a doświetlający zapewnia równomierne doświetlenie
(bez cieni) pola pracy wzrokowej lub uwidocznienie szczegółów
o małym kontraście. Kierunek padania strumienia świetlnego w
tym układzie nie odgrywa znaczącej roli.
2. Układ b odbijający do oczu zapewnia uwidocznienie
szczegółu przez postrzeganie odbicia od przedmiotu pracy
wzrokowej o zróżnicowanych właściwościach odbijających
światło. Układ ten umożliwia dostrzeżenie np. pęknięć, znaków
zrobionych punktakiem na matowym materiale, podziałek na
suwmiarce itp.
3. Układ c odbijający kierunkowo umożliwia ujawnienie
nierównomierności powierzchni przez zauważenie cieni
powstałych od tych nierównomierności na skutek skierowania
światła pod małym kątem względem powierzchni
obserwowanego przedmiotu. Promienie odbite kierunkowo nie
trafiają do oka.
4. Układ d ujawniający szczegóły w świetle przechodzącym (z
oprawą rozpraszającą) umożliwia prześwietlenie przedmiotu,
np. obserwacja światłoczułych materiałów, pęknięć w materiale
lub ciągłości ścieżek na płytce drukowanej.

Zgodnie z PN-EN 12464-1:2004 we wnętrzach, gdzie
ludzie pracują lub przebywają przez dłuższy czas zaleca
się stosowania źródeł światła o wskaźniku oddawania
barw co najmniej 80. Ponadto norma ta podaje
minimalne wartości wskaźnika oddawania barw dla
różnych rodzajów wnętrz, zadań i czynności (rozdział 5
ww normy).
W zależności od wykonywanych czynności zaleca się
stosowanie źródeł światła o wskaźniku oddawania barw R

I. Bardzo dużym, R

≥ 90, dla stanowisk pracy, na których

rozróżnianie barw ma zasadnicze znaczenie, jak np. kontrola
barwy, przemysł tekstylny i poligraficzny, sklepy
II. Dużym, 90 > R

≥ 80 biura, przemysł tekstylny, precyzyjny,

w salach szkolnych i wykładowych
III. Średnim oraz ewentualnie małym, 80 > R

≥ 40, inne

prace, jak np. walcownie, kuźnie, magazyny, kotłownie,
odlewnie, młyny oraz wszędzie tam, gdzie rozróżnianie barw
nie ma zasadniczego lub istotnego znaczenia.
Norma PN-EN 12464-1:2004 zaleca taki dobór sprzętu
oświetleniowego, aby uniknąć migotania i efektu
stroboskopowego.

Kryteria doboru oświetlenia
Czym się kierować przy wyborze źródła?
1.Światło o temperaturze barwowej Tb > =
6500 K zastępuje światło dzienne, warto je
zastosować w miejscu pracy gdy odczuwamy brak
światła słonecznego z powodu jego
ograniczonego dostępu.
2.Światło o temperaturze barwowej Tb =
4000 .... 5000 K podnosi aktywność, można je
polecić jako dobre oświetlenie miejsca pracy i
nauki.
3.Światło o temperaturze barwowej Tb =
3000 .... 4000 K przytulne ale rześkie światło do
domu, pracy, idealne do kuchni, łazienek (taką
barwą świecą żarówki halogenowe).
4.Światło o temperaturze barwowej Tb =
2700 K ciepłe i relaksujące, można je zastosować
w miejscu odpoczynku , sypialni. (taką barwą
świecą zwykłe żarówki i świetlówki kompaktowe).

Światło decyduje nie tylko o tym, jak widzimy otoczenie, ale również
jak się w nim czujemy. Jak odbieramy dane wnętrze, czy ono ginie w
mroku, czy zaprasza swoim światłem.
Kryteria doboru właściwego oświetlenia:
1.Zastosowane lampy muszą dawać odpowiednią ilość światła.
Ta  potrzebna  ilość  światła  zmienia  się  jednak  w  zależności  od
czynności  wykonywanych  w  pomieszczeniu  np.  do  czytania
wymagany jest poziom 300lx, a do czynności bardziej precyzyjnych,
typu szycie, klejenie drobnych elementów 750lx. Z kolei odpoczynek,
czy oglądanie telewizji powinno odbywać się przy znacznie mniejszej
ilości światła, rzędu kilkunastu do kilkudziesięciu luksów.
2.    Światło  musi  być  funkcjonalne.  Oznacza  to  takie
zaprojektowanie  rozmieszczenia  punktów  świetlnych,  by  spełniały
swoje  zadanie.  O  funkcjonalności  oświetlenia  świadczy  również
możliwość  jego  sterowania.  Obecnie  możliwe  jest  wprowadzenie
sterowania  oświetlenia  z  pilota,  zainstalowania  detektorów  ruchu,
np.  tak  by  zbliżając  się  do  drzwi  frontowych  światło  automatycznie
zapalało  się.  Istnieją  “inteligentne”  oprawy,  które  jasność  swojego
świecenia  dostosowują  do  ilości  panującego  oświetlenia  dziennego.
Rozwijająca się elektronika w coraz większym stopniu ułatwia życie
człowieka.

3. Oświetlenie powinno być energooszczędne. Na rynku

oświetleniowym jest coraz więcej opraw wyposażanych w
świetlówki, źródła światła dające ponad czterokrotnie więcej
światła, niż tradycyjne żarówki (przy tej samej mocy lampy).
Należy tu rozgraniczyć świetlówki z elektronicznym i
standardowym układem zapłonowym. Te z elektronicznym i
ciepłym zapłonem (zazwyczaj droższe) mogą śmiało być
stosowane w gospodarstwie domowym prawie wszędzie.
Natomiast przy używaniu, tych z zapłonem standardowym
lub elektronicznym i zimnym zapłonem (zazwyczaj tańsze),
należy pamiętać, że istnieje silny związek między trwałością
źródła a częstotliwością jego załączeń. Powinny być zatem
stosowane tylko tam, gdzie światło świeci się stosunkowo
długo i rzadko się je włącza i wyłącza.

4. Forma opraw oświetleniowych winna być dostosowana

do aranżacji wnętrza.

5. Oświetlenie musi byś dostosowane do „kieszeni”

właściciela.

Oświetlenie jest znaczącym elementem poprawiającym
zarówno komfort pracy, jak też ograniczającym koszty
utrzymania i obsługi. W systemach sterowania oświetleniem
rozpatrujemy:
Aspekty ekonomiczne
- uwzględnienie wpływu światła naturalnego,
- integracja światła z ograniczeniem olśnienia,
- automatyczna realizacja procedur,
- poprawa obsługi wraz ze zmniejszeniem sygnałów
kontrolnych,
- centralne zarządzanie.
Aspekty ekologiczne
- zmniejszenie zużycia energii, a więc i mniejsza emisja
szkodliwych czynników,
- przejrzystość bilansu kosztów.
Aspekty strukturalne
- optymalizacja i elastyczność dla użytkowników,
- możliwość łatwej i szybkiej zmiany realizowanych zadań,
- łatwość adaptowania zmian w konfiguracji i przeznaczeniu
budynku.

Poziom natężenia oświetlenia potrzebny do
wykonywania określonej pracy wzrokowej dobiera się
w zależności od:
stopnia trudności pracy wzrokowej,
wielkości pozornej szczegółu pracy wzrokowej.
O stopniu trudności pracy wzrokowej decyduje:
współczynnik odbicia przedmiotu pracy ,
wielkość kontrastu jaskrawości szczegółu przedmiotu
z jego tłem.

Jako minimalne kryterium odpowiedniego poziomu
oświetlenia, przyjęto dostrzeganie rysów ludzkiej
twarzy. We wnętrzach nie przeznaczonych do pracy
najważniejsze jest ogólne wrażenie stworzone przez
oświetlenie. Aby móc spostrzegać rysy ludzkiej twarzy,
jej luminancja powinna wynosić około 1 cd/m

. Można

ją uzyskać przy normalnych warunkach
oświetleniowych, o poziomie natężenia oświetlenia
wynoszącym około 20 lx, które w związku z tym,
uważane jest jako wartość minimalnego natężenia
oświetlenia dla pomieszczeń nie przeznaczonych do
pracy.

piątek 18 czerwca 2021

Natomiast natężenie oświetlenia na poziomej
płaszczyźnie roboczej, które można zaakceptować
w pomieszczeniach, w których ludzie przebywają
przez długi okres czasu, niezależnie od tego, jakie
jest wykonywane zadanie wzrokowe powinno
wynosić nie mniej niż 200 lx.
Wymagania szczegółowe dla różnego rodzaju
wnętrz, zadań lub czynności podane są w tabelach
zawartych w normie PN-EN 12464-1:2004.
Wartości te dotyczą

pola zadania

natomiast w polu

bezpośredniego otoczenia

mogą one być

odpowiednio mniejsze - zgodnie z wartościami
podanymi w normie PN-EN
W przypadku stopnia trudności pracy wzrokowej
większego od przeciętnego, przy utrudnieniach w
wykonywaniu pracy, przy wymaganiu zapewnienia
dużej wygody widzenia, jak również, gdy
pracownikami są w większości osoby powyżej 40
lat zaleca się przyjmować poziom natężenia
oświetlenia o stopień wyższy niż poziom minimalny
dopuszczalny (podawany w ww. normie).

Równomierność oświetlenia na danej płaszczyźnie
wyznacza się jako iloraz najmniejszej zmierzonej
wartości natężenia oświetlenia występującej na danej
płaszczyźnie do średniego natężenia oświetlenia na
tej płaszczyźnie. Dla czynności ciągłych przyjmuje
się, że równomierność oświetlenia na płaszczyźnie
roboczej powinna wynosić co najmniej 0,65.
Dla czynności dorywczych oraz na klatkach
schodowych i korytarzach przyjmuje się, że
równomierność oświetlenia powinna wynosić co
najmniej 0,4.
Rozkład luminancji we wnętrzu jest czynnikiem
wpływającym pośrednio, ale w sposób istotny na
jakość widzenia. Stanowi on również w znacznym
stopniu o nastroju we wnętrzu i jego dekoracyjności.
Na ogół wymagana jest znajomość luminancji ścian i
sufitu wnętrza, a także luminancji płaszczyzny
roboczej i przedmiotów na niej występujących, tak
aby obliczyć odpowiednie kontrasty luminancji.

Olśnieniem nazywa się pewien przebieg (stan)
procesu widzenia, przy którym występuje odczucie
niewygody lub zmniejszenie zdolności rozpoznawania
przedmiotów, lub jedno i drugie, w wyniku
niewłaściwego rozkładu luminancji lub
niewłaściwego zakresu luminancji albo nadmiernych
kontrastów w przestrzeni lub w czasie.
Z punktu widzenia warunków powstawania rozróżnia
się następujące rodzaje olśnienia:
olśnienie bezpośrednie - spowodowane przez
jaskrawy przedmiot występujący w tym samym lub
prawie tym samym kierunku co przedmiot
obserwowany,
olśnienie pośrednie - spowodowane przez jaskrawy
przedmiot występujący w innym kierunku niż
przedmiot obserwowany,
olśnienie odbiciowe - spowodowane przez
kierunkowe odbicia jaskrawych przedmiotów.

Z punktu widzenia występujących skutków wyróżnia się
następujące rodzaje olśnienia:
przeszkadzające - zmniejszające zdolność widzenia na bardzo
krótki ale zauważalny czas bez wywoływania uczucia
przykrości. Nadmierna ilość światła docierająca do oka ulega
rozproszeniu w ośrodkach optycznych oka co powoduje
nakładanie się tzw. luminancji zamglenia na prawidłowo
zogniskowany obraz przedmiotu obserwowanego.
przykre - wywołujące uczucie przykrości, niewygody,
rozdrażnienia oraz wpływające na brak koncentracji bez
zmniejszenia zdolności widzenia. Natychmiast po usunięciu
przyczyny olśnienia ustępuje niewygoda. Olśnienie to zależy od:
luminancji poszczególnych źródeł olśniewających, luminancji tła
na którym znajdują się źródła, wielkości kątowych tych źródeł,
ich położenia względem obserwatora oraz ich liczby w polu
widzenia.
oślepiające - olśnienie tak silne, że przez pewien zauważalny
czas żaden przedmiot nie może być spostrzeżony. Jest to skrajny
przypadek olśnienia przeszkadzającego.

W praktyce oświetlania wnętrz olśnienie przykre jest
większym problemem niż olśnienie przeszkadzające.
Uczucie przykrości ma tendencję do wzrostu wraz z
upływem czasu i powoduje uczucie stresu i
zmęczenia. Środki podjęte do ograniczenia
olśnienia przykrego zwykle niwelują olśnienie
przeszkadzające. Największą luminancją we wnętrzu
wytworzoną przez urządzenia oświetleniowe jest ta,
którą powodują same źródła światła. Zwykle
luminancje te są zbyt wysokie, aby pozwolić na
używanie źródeł światła bez odpowiedniego
ograniczenia ich jaskrawości w kierunku oczu
pracownika. Z tego powodu źródła światła są
umieszczane w oprawach, których jednym z zadań
jest ograniczanie luminancji w kierunkach
chronionych, do akceptowalnego poziomu. Osiąga się
to poprzez odpowiedni dobór opraw oświetleniowych,
a decydują o tym elementy optyczne kształtujące jej
bryłę fotometryczną, np. klosz mleczny, odbłyśnik,
raster (różny kształt oraz rodzaj powierzchni).

piątek 18 czerwca 2021

Na stopień olśnienia przykrego nie wpływa tylko
luminancja w polu widzenia pracownika, lecz zależy
on również od rodzaju wykonywanej czynności. Im
bardziej wymagające jest zadanie wzrokowe i im
wyższa jest potrzeba koncentracji przy stałej
wymuszonej pozycji pracy, tym silniejsze będzie
uczucie przykrości.

W normie PN-EN przyjęta została metoda
ujednoliconej oceny olśnienia (UGR), która opiera się
na wyznaczeniu, na etapie projektowania wskaźnika
UGR. Norma podaje w tablicach wymagań
oświetleniowych wartości UGR dla poszczególnych
rodzajów wnętrz, zadań lub czynności. Wymagane
wartości UGR należy uwzględniać na etapie
projektowania a pracodawca powinien wymagać
obliczonej wartości UGR w zestawieniu danych
projektowych. Wskaźnik UGR nie jest wielkością
mierzona na stanowiskach pracy.

Barwa światła i oddawanie barw
Barwę światła określa się za pomocą tzw.
temperatury barwowej (T

) i podaje się ją w

kelwinach [K]. Wraz ze wzrostem wartości średniej
wymaganego natężenia oświetlenia powinna
wzrastać wartość temperatury barwowej
stosowanych źródeł światła.

Norma PN-EN zaleca wybór barwy światła w zależności od poziomu natężenia
oświetlenia, barw pomieszczenia i mebli, klimatu oraz zastosowań
pomieszczenia, przy czym tylko dla wybranych czynności podaje szczegółowe
zalecenia zamieszczone w tablicach z wymaganiami oświetleniowymi.

piątek 18 czerwca 2021

Norma PN-EN 12464-1 wprowadza następujące przedziały i
sformułowania przy określaniu temperatury barwowej:
temperatura barwowa poniżej 3300 K - barwa ciepła,
temperatura barwowa 3300 K - 5300 K - barwa neutralna
temperatura barwowa powyżej 5300 K - barwa chłodna.
Aby zapewnić dobre odwzorowanie kolorów i właściwy kontrast
barwy, należy stosować źródła światła o wysokim wskaźniku
oddawania barw. Wówczas przedmioty, które obserwujemy
prezentują się w swoich naturalnych, niezafałszowanych
kolorach. Wskaźnik oddawania barw Ra posiada maksymalną
wartość 100. Niesie on informację o tym, w jakim stopniu dane
źródło światła umożliwia obserwację kolorów. W
pomieszczeniach przeznaczonych do pracy, a oświetlanych
świetlówkami, powinny być stosowane te, których współczynnik
oddawania kolorów jest większy od 80. Natomiast w tych
pomieszczeniach, w których wierna prezentacja kolorów jest
szczególnie istotna, przykładowo w szkolnych salach zajęć
plastycznych, w sklepach z tekstyliami, z farbami,
w gabinecie stomatologicznym wskazane jest stosowanie
świetlówek, których Ra jest większe od 90.

W zależności od wykonywanych czynności zaleca się
stosowanie źródeł światła o wskaźniku oddawania
barw R

bardzo dużym, R

≥ 90, dla stanowisk pracy, na

których rozróżnianie barw ma zasadnicze znaczenie,
jak np. kontrola barwy, przemysł tekstylny i
poligraficzny, sklepy
dużym, 90 > R

≥ 80 biura, przemysł tekstylny,

precyzyjny, w salach szkolnych i wykładowych
średnim oraz ewentualnie małym, 80 > R

≥ 40, inne

prace, jak np. walcownie, kuźnie, magazyny,
kotłownie, odlewnie, młyny oraz wszędzie tam, gdzie
rozróżnianie barw nie ma zasadniczego lub istotnego
znaczenia.
Zgodnie z PN-EN 12464-1:2004 we wnętrzach,
gdzie ludzie pracują lub przebywają przez dłuższy
czas zaleca się stosowania źródeł światła o
wskaźniku oddawania barw co najmniej 80.
Ponadto norma ta podaje minimalne wartości
wskaźnika oddawania barw dla różnych rodzajów
wnętrz, zadań i czynności.

Migotanie i efekt stroboskopowy
Migotanie jest to odczucie niestabilności wrażenia
wzrokowego powodowane przez bodziec świetlny,
którego luminancja lub rozkład widmowy zmieniają
się w czasie. Zjawisko to może być spowodowane
zasilaniem źródeł wyładowczych z magnetycznym
układem stabilizująco-zapłonowym z sieci o
częstotliwości 50 Hz, uszkodzeniem tych układów lub
uszkodzeniem źródeł światła oraz spadkami napięcia
zasilającego urządzenie oświetleniowe. Najczęściej
występującym rodzajem migotania światła jest
tętnienie źródeł wyładowczych wyposażonych w
magnetyczny układ stabilizująco-zapłonowy i
zasilanych z sieci o częstotliwości 50 Hz. Fakt zmian
strumienia świetlnego w rytm zmian prądu
przemiennego, od wartości minimalnej do
maksymalnej, nazwano tętnieniem światła. Aktualnie
wykorzystywane do ogólnych celów oświetleniowych
źródła światła zasilane są prądem przemiennym o
częstotliwości 50 Hz. Wówczas częstotliwość zmian
światła, wynosi 100 Hz.

piątek 18 czerwca 2021

W przypadku oświetlania za pomocą źródeł

wyładowczych (świetlówki, lampy rtęciowe,
sodowe) maszyn z elementami wirującymi lub
wykonującymi ruch postępowo-zwrotny, może
wystąpić efekt stroboskopowy - czyli
postrzeganie pozornego bezruchu tych
elementów, podczas gdy w rzeczywistości są
one w ruchu. Zjawisko to jest niebezpieczne i
może prowadzić do rożnego rodzaju
wypadków.
Norma PN-EN 12464-1:2004 zaleca taki
dobór sprzętu oświetleniowego, aby
uniknąć migotania i efektu
stroboskopowego.

Document Outline