oswietlenie samouczek.pdf

Samouczek

Theoretical guide

katalog 2007/2008 I 19.1

Samouczek • Theoretical guide

OŚWIETLENIE / LIGHTING

WIDMO PROMIENIOWANIA / RADIATION SPECTRUM

Promieniowanie energetyczne w pewnym przedziale długości fal nazwane jest promieniowaniem

widzialnym (światłem w znaczeniu obiektywnym), gdyż jest właściwym bodźcem w wywoływaniu

wrażeń wzrokowych. Światło traktowane jest jako fala elektromagnetyczna. Jej amplituda odpowi-

ada intensywności wrażeń wizualnych, a długość fali i częstotliwość drgań określają jej barwę.

The energy radiation in certain range of wavelengths is referred to as visible radiation (the light

in the common sense) because it produces a visual sensation. The light is regarded as the electro-

magnetic wave. The amplitude of this wave decides about intensity of visual sensations while the

wavelength and frequency of vibration decide about colour of the wave.

STRUMIEŃ ŚWIETLNY / LUMINOUS FLUX

Strumień  świetlny jest ilością energii świetlnej wysyłanej przez źródło światła w jednostce czasu.

Jest on podstawą układu wielkości fotometrycznych.

Strumień świetlny może być także deﬁniowanyjakomocpromieniowaniawidzialnego(promien-

iowania o długości fali elektromagnetycznej  w zakresie od  1 =380nm do  2 =760nm ). Wartość

strumienia świetlnego jest proporcjonalna do iloczynu strumienia energetycznego F  i widmowej

względnej skuteczności świetlnej V  . Przy czym Km jest fotometrycznym równoważnikiem

promieniowania(K m = 638 lm/W)

[lm] (lumen)

WZGLĘDNA CZUŁOŚĆ SPEKTRALNA OKA LUDZKIEGO /

RELATIVITY SPECTRAL SENSITIVITY OF THE HUMAN EYE

Lumen (1 lm) jest to strumień świetlny wysyłany w jednostkowym kącie przestrzennym (1 steradi-

ana) przez punktowe źródło światła promieniujące z światłością 1 kandeli.

Widmo widzialnego promieniowania elektromagnetycznego obejmuje przedział długości fal

od 380 nm do 780 nm, i składa się z szeregu tzw. promieniowań monochromatycznych. Poszc-

zególne promieniowania monochromatyczne wykazują różną skuteczność w wywoływaniu wrażeń

wzrokowych. Maksymalna czułość oka ludzkiego przypada na falę o długości 550 nm (światło

żółto-zielone), a następnie szybko spada w kierunku promieni ultraﬁoletowychipodczerwonych.

Nałożone na siebie wszystkie składowe z zakresu widzialnych długości fal dają wrażenie światła

białego.

Luminous ﬂux  is the amount of electromagnetic energy emitted by a light source per time unit.

It forms the basis for photometric system.

The luminous ﬂuxcanbealsodeﬁnedastheaverageoftheradiantﬂuxin thevisiblespectrum(of

the electromagnetic wavelength from ). The luminous ﬂuxvalueisproportionaltotheluminous

ﬂuxmultipliedbyspectralrelativeluminousefﬁcacyV  where Km is the photometric equivalent to

radiation (Km = 638 lm/W)

The spectrum of visible electromagnetic radiation falls within the wavelength range of 380 nm to

780 nm and includes a range of so-called monochromatic radiations. Monochromatic radiations

differ in terms of their effectiveness in producing visual sensations. The maximum sensitivity of

the human eye is at the wavelength of 550 nm (yellow-green light) after that it falls off rapidly to

ultraviolet and infrared rays. When superimposed all the components of visible wavelength range

result in white light.

[lm] (lumen)

Lumen (1 lm) is the luminous ﬂuxemittedintoasolidangleof1steradianfromasourcewhichhas

luminous intensity of 1 candela.

19.2 I katalog 2007/2008

katalog 2007/2008 I 19.3

Samouczek • Theoretical guide

ŚWIATŁOŚĆ / LUMINOUS INTENSITY

LUMINANCJA / LUMINANCE

Światłość I jest ilością energii świetlnej emitowaną przez punktowe źródło światła w określonym

kierunku.

Światłość może być także deﬁniowana jako stosunek elementarnego strumienia świetlnego

wysyłanego w danym kierunku do elementarnego kąta bryłowego zawierającego ten kierunek.

Luminancja opisuje intensywność wrażenia świetlnego odbieranego przez ludzkie oko spoglądające

na światło wytwarzane bezpośrednio przez źródło lub pochodzące z odbicia od powierzchni. Dlate-

go też może być zdeﬁniowanajakointensywność,jaskrawościprzypisywanadanejpowierzchni.

Luminancja L w określonym kierunku i punkcie powierzchni świecącej (promieniowaniem własnym

lub światłem odbitym) jest deﬁniowanatakżejakostosunekświatłościwdanymkierunkudIdo

iloczynu pola powierzchni elementarnej dS i cosinusa kąta  między normalną do powierzchni

świecącej a danym kierunkiem.

[cd] (kandela)

Kandela (1 cd) jest to światłość w danym kierunku źródła światła, które wysyła promieniowanie

monochromatyczne o częstotliwości 540 x [Hz] i dla którego w danym kierunku natężenie promien-

iowania wynosi 1/683 [W/sr].

Steradian (sr) jest to taki kąt bryłowy, który na powierzchni kuli zakreślonej promieniem r

z wierzchołka kąta bryłowego ogranicza pole S równe kwadratowi promienia kuli.

[cd/m 2 ] (kandela na metr kwadratowy)

cd/m2 (jednostka zwana nitem) jest to jednostka luminancji, wynikająca z miana wielkości

związanych z deﬁnicyjnymokreśleniemluminancji.

Luminous intensity I describes the light power emitted by light source in a given direction.

Luminous intensity could be also deﬁnedastheluminousﬂuxemittedinspeciﬁeddirectionpropor-

tionate to a solid angle containing that direction.

Przykładowe wartości luminancji [cd/m 2 ]

Słońce w południe.............................................................. 16·10 9

Słońce przy zachodzie.......................................................... 6·10 6

Czyste niebo......................................................................... 8000

Zachmurzone niebo............................................................. 2000

Żarówka o mocy 60W i przezroczystej bańce.................... 5·10 9

Żarówka o mocy 60W i opalizowanej bańce...................... 5·10 4

Świetlówka liniowa o mocy 18W........................................ 4000

Lampa metalohalogenkowa o mocy 70W........................1,5·10 7

[cd] (candela)

Candela (cd) is the luminous intensity in a given direction of a source that emits monochromatic

radiation of frequency 540 × [Hz] and that has a radiant intensity in that direction of 1/683 watt per

steradian [W/sr].

The steradian is the cone of light spreading out from the source which would illuminate one square

meter of the inner surface of a sphere of 1 m radius around the source.

Luminance describes the intensity of luminous sensation received by the human eye looking at light

produced directly by a source or reﬂectioninasurface.Thatiswhyitcouldbedeﬁnedastheinten-

sity, brightness of a given surface.

Luminance L in a given direction and at a given point of the luminous surface (own radiation or

reﬂectedlight)isdeﬁnedastheratiooftheluminousﬂuxin thespeciﬁeddirectiondItothe surface

normal dS multiplied by the angle between the surface normal and the speciﬁeddirection.

[cd/m 2 ] (candela per square metre)

cd/m2 (a unit commonly called a nit) is the unit of luminance resulting from a descriptive deﬁnition

of the luminance.

NATĘŻENIE OŚWIETLENIA / ILLUMINANCE

Examples of luminance values [cd/m 2 ]

The sun at noon................................................................. 16·10 9

The sun at sunset................................................................. 6·10 6

Clear sky................................................................................ 8000

Overcast sky.......................................................................... 2000

60W clear bulb..................................................................... 5·10 9

60W opal bulb...................................................................... 5·10 4

18W linear ﬂuorescentlamps.............................................. 4000

70 W metal halide lamp....................................................1,5·10 7

Natężenie oświetlenia jest ilością energii świetlnej padającej na daną powierzchnię.

Natężenie oświetlenia E w wybranym punkcie powierzchni może być także deﬁniowanejakosto-

sunek elementarnego strumienia świetlnego d  padającego na elementarną powierzchnię dS do tej

powierzchni, zawierającej dany punkt.

[lx] (lux)

Lux (1 lx) jest to natężenie oświetlenia wytworzone przez strumień świetlny 1 lumena równomiernie

rozłożony na powierzchni o polu 1 m 2 .

Illuminance is the luminous power incident on a unit area of a sur-

face.

Illuminance E at a point on a surface can be also deﬁnedastheratio

of the luminous ﬂuxd  incident on an element of the surface dS to

that surface containing the given point.

[lx] (lux)

Lux (1 lx) is deﬁnedasalumenpersquaremeterandisaunitof

illuminance.

19.4 I katalog 2007/2008

katalog 2007/2008 I 19.5

Samouczek • Theoretical guide

BRYŁA FOTOMETRYCZNA I BIEGUNOWY WYKRES

ROZSYŁU ŚWIATŁA /

DISTRIBUTION SURFACE AND LIGHT DISTRIBUTION

DIAGRAM

KRZYWA LUMINANCJI OPRAWY ŚWIATŁA /

PHOTOMETRIC SOLID AND LIGHT DISTRIBUTION CHART

Wyznaczanie stopnia olśnienia oprawy oświetleniowej polega na porównaniu krzywej grani-

cznej olśnienia odpowiadającej danej klasie jakościowej oraz wartości standardowego, roboczego

natężenia oświetlenia z krzywą charakterystyczną wybranej oprawy oświetleniowej. Następnie

należy sprawdzić, czy wartości natężenia oświetlenia oprawy oświetleniowej nie przekraczają

w żadnym punkcie krzywych granicznych określonych przez podział kąta pionowego  (między

45 o a 85 o ). Stopień ograniczenia luminancji zależy od typu, umieszczenia i obszaru promieniowania

oprawy oświetleniowej, jak również od klasy jakości oraz wymaganego natężenia światła.

Sposób w jaki rozchodzi się w przestrzeni strumień świetlny pochodzący od oprawy oświetleniowej

pokazany jest za pomocą krzywych na wykresie. Aby można było dokonywać porównań pomiędzy

różnymi oprawami oświetleniowymi, krzywe rozsyłu strumienia pokazywane są zazwyczaj dla

odniesieniowego strumienia świetlnego o umownej wartości 1000 lm (1000 lm = 1 klm). Na wykresie

jest to zaznaczone poprzez podanie jednostki [cd/klm].

Wykres fotometryczny otrzymujemy przecinając bryłę fotometryczną dwoma prostopadłymi do

siebie płaszczyznami pionowymi przechodzącymi przez oś oprawy oświetleniowej. W wyniku tego

otrzymuje się dwie płaszczyzny intensywności oświetlenia

C = 0o – 180o (poprzeczną) i C = 90o – 270o (osiową).

To determine luminaire glare a limiting glare curve, which is typical for a given quality class and

standard working illuminance value, is compared with a characteristic curve of the given luminaire.

Next step is checking that luminaire illuminancevalues do not at any point exceed the limiting curves

deﬁnedbyverticalangleg(between45oand85o).Thedegreeofluminancelimitationdependson

luminaire type, location and radiation spread, as well as on its class and the required illuminance.

Luminance describes the intensity of visual sensation perceived by human eye while looking at

light transmitted directlyby a source or deﬂectedfromagivensurface.Thatiswhyitmayalsobe

deﬁnedasthebrightnessintensityofagivensurface.LuminanceLinaparticulardirectionandata

given point of a luminous (self- or non-self-radiating) surface is very oftendeﬁnedasthequotient

of luminous intensity in a given direction dIand the product of the area of an elementary surface

dSandthe cosine of the angle a between the normal to that surface and the given direction.The

polar diagram curves show a luminous ﬂuxdistributedbyaluminaireonagivensurface.Light

distribution curves areusually referred to the constant ﬂuxof1000lm(1000lm=1klm)toenable

comparing different types of luminaires. On the diagram it is indicated by the unit (cd/klm).The

photometric diagram (table) is obtained by cutting a solid with two perpendicular vertical planes

at luminaire’s axis.Consequently, two luminous intensity planes are obtained: horizontal of C = 0o-

180oand vertical of C = 90o-270o.

19.6 I katalog 2007/2008

katalog 2007/2008 I 19.7

Samouczek • Theoretical guide

SPRAWNOŚĆ OPRAWY OŚWIETLENIOWEJ /

LUMINAIRE EFFICIENCY

WSKAŻNIK ODDAWANIA BARW / COLOUR RENDERING INDEX

Sprawność oprawy oświetleniowej  jest to stosunek strumienia świetlnego oprawy  wysyłanego

przez oprawę do strumienia świetlnego  0 umieszczonego w nim źródła światła (lub sumy strumieni

świetlnych źródeł światła - jeśli jest ich kilka w jednej oprawie).

Wpływ źródła światła na wygląd kolorowego obiektu jest określony przez właściwości oddawania

barw. W DIN 5035 są one pogrupowane na kategorie (stopnie oddawania barw) w oparciu o ogólny

wskaźnik oddawania braw Ra. Wskaźnik ten pokazuje jak blisko kolor obiektu odpowiada jego

wyglądowi przy oświetleniu go z wzorcowego źródła światła.

Ze względu na to, iż sprawność określa się stosunkiem dwóch parametrów o takiej samej jednostce,

jest ona wielkością niemianowaną.

Uwaga: Ze względów praktycznych, sprawność oprawy oświetleniowej jest podawana jako mniejsza

od jedności.

Grupa Wartość wskaźnika Ra

1A >90

1B 80<Ra<90

2 60<Ra<80

3 40<Ra<60

4 20<Ra<40

Luminaire efﬁciency  is the ratio of luminous ﬂux  emitted by a luminaire to luminous ﬂux  0

emitted by a light source used in the luminaire (or by the sum of light sources used if there are

several of them).

The inﬂuenceofalightsourceonappearanceofacolouredobjectisspeciﬁedbythecolourrender-

ing properties. In DIN 5035 they are classiﬁedintocategories(colourrenderingdegrees)according

to the general colour rendering index Ra. The index indicates how much the colour of an object

conforms to its appearance when illuminated by a reference light source.

Since the luminaire efﬁciencyistheratiooftwoparameterswiththesameunititisanabstract

quantity.

Note: For practical reasons the luminaire efﬁciencyissmallerthanunity.

Group Ra index value

1A >90

1B 80<Ra<90

2 60<Ra<80

3 40<Ra<60

4 20<Ra<40

SKUTECZNOŚĆ ŚWIETLNA (źródła światła) /

LUMINOUS EFFICACY (of a light source)

ZASADY OŚWIETLENIA WNĘTRZ /

PRINCIPLES OF INTERIOR LIGHTING

Prawidłowe oświetlenie musi spełniać kilka warunków których należą:

Skuteczność świetlna źródła światła  jest to stosunek strumienia świetlnego  emitowanego przez

źródło do pobieranej przez to źródło mocy elektrycznej P.

-odpowiednia wartość średniego natężenia oświetlenia na rozpatrywanej powierzchni,

-równomierność oświetlenia w przestrzeni i w czasie,

-prawidłowy rozkład luminacji,

-barwa światła odpowiednia do potrzeb.

[lm/W]

Luminous efﬁcacyisrepresentedbythequotientofaluminousﬂuxFemittedbya sourceanda

power consumed P.

Średnie natężenie oświetlenia E tym różni się od natężenia oświetlenia, że nie dotyczy strumienia

padającego na element powierzchni lecz strumienia padającego na całą rozpatrywaną powierzchnię.

Wówczas niezależnie od różnic w natężeniu oświetlenia w różnych miejscach tej powierzchni, jako

natężenie średnie przyjmuje się stosunek całkowitego strumienia padającego na daną powierzchnię

do rozmiarów tej powierzchni. Najmniejsze dopuszczalne wartości średniego natężenia oświetlenia

w różnych typach pomieszczeń zawarte są w normie PN-84/E 02033.

Równomierność oświetlenia  na powierzchni polega na zachowaniu w miarę możliwości

zbliżonego natężenia oświetlenia w różnych punktach o oświetlonej powierzchni pomieszcze-

nia. Sto sunek n ajmniejszej wartości natężenia oświetlenia do jego wartości średniej nie powinien

w obrębie pomieszczenia, na płaszczyźnie roboczej być mniejszy niż 0,65.

Równomierność oświetlenia w czasie polega na zapewnieniu jednostajnego oświetlenia, bez

migotań i wahań związanymi ze spadkami napięcia w sieci. Realizuje się to poprzez oddzielanie sieci

oświetleniowych od sieci siłowych, zasilanie opraw w pomieszczeniu z różnych faz oraz – obecnie

coraz częściej – przez stosowanie elektronicznych układów stabilizacyjno zapłonowych.

Barwa światła może mieć wpływ zarówno na psychikę człowieka jak i na możliwości prawidłowego

wykonania pracy. Najkorzystniejsze są źródła wytwarzające światło o barwie zbliżonej do światła

dziennego.

19.8 I katalog 2007/2008

katalog 2007/2008 I 19.9

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: