Методы расчета наружного освещения
Сегодня на практике используется три метода светотехнического расчета наружного освещения:
·Точечный – суть метода заключается в вычислении показателей для каждого устанавливаемого источника света. Его преимущество – в возможности рассчитать неравномерный свет. А его главный недостаток – в трудоемкости. Этот ручной способ требует особого внимания и педантичности проектировщика.
·С коэффициентом светового потока – еще более трудоемкий метод, берущий во внимание отражаемость предметов, распределение излучения, использование светового потока. Чаще используется для проектирования внутреннего света. ·Метод удельных мощностей – наиболее популярный среди ручных способов благодаря своей простоте (относительно предыдущих двух вариантов)
С его помощью можно найти требуемое количество осветительных приборов, базируясь на нормативных показателях и простых исходных данных
·Метод удельных мощностей – наиболее популярный среди ручных способов благодаря своей простоте (относительно предыдущих двух вариантов). С его помощью можно найти требуемое количество осветительных приборов, базируясь на нормативных показателях и простых исходных данных.
В зависимости от поставленной задачи можно использовать различные формулы. Математические вычисления нужны не только для того, чтобы в итоге соблюсти нормы освещенности, но и использовать необходимое число осветительных приборов. Ведь каждый лишний элемент – это не только затраты на его покупку, но и издержки на установку и обслуживание.
Пример светотехнического расчета наружного освещения территории детской площадки у дома
Допустим, вы планируете переезд в таунхаус, где есть свободных 150 квадратных метров для игровой площадки, осталось только ее оборудовать и установить определенное количество фонарей. Но какое?
Рассчитаем по формуле:
L = E*S*N*K / (F*X), где
L – искомое количество осветительных приборов.
E – освещенность (лк). Сразу подсмотрим в СНиП и возьмем число 10.
S – площадь, которая по условию равна 150 м.кв.
N – коэффициент неравномерной освещенности. По сути, это отношение максимальной освещенности к минимальной. Для разных типов ламп установлены его различные значения: 1,15 для ламп накаливания, 1,1 – люминесцентных, 1 – зачастую используют для светодиодных.
K – еще один полезный коэффициент, помогающей учесть уменьшение яркости лампы из-за загрязнения, запыления или затертости стекла при длительной эксплуатации. Значение зависит от многих факторов, начиная от типа ламп и заканчивая степенью запыленности пространства. Предположим, что таунхаус находится в чистом районе, тогда K будет равен: 1,5 для ламп накаливая, 1,4 для газоразрядных, 1 для светодиодных. Значение этого коэффициента – еще один повод выбрать светодиодный вариант. Ведь итоговое количество будет меньшим, а значит и затраты на установку тоже ниже. Хорошим вариантом станут светильники для улиц Ziverd.
F – световой поток одного светильника. Это числовое выражение количества излучаемого света, измеряется в Люменах (лм). Обычно указывается в технической документации к прибору. Если не можете найти это значение, можно умножить мощность лампы на коэффициент светимости. В нашем случае показатель указан производителем и равен 3735 лм.
X – коэффициент, который определяется, исходя из отражающей способности объектов и строений на территории обустраиваемой площадки. Для его поиска можем обратиться все к тому же СНиПу. Предположим, что равномерности распределения света будет мешать лишь фасад дома, оформленный розовым силикатным кирпичом. В таком случае на место «X» подставим 0,3.
Данные известны, переходим к расчету освещения уличным светильником детской площадки:
L = 10*150*1*1 / (3735*0,3) = 1,34.
Таким образом, можно установить один светильник указанной мощности, либо два меньшей мощности.
ИССЛЕДОВАНИЕ ЕСТЕСТВЕННОЙ ОСВЕЩЕННОСТИ
внутренней планировкиинсоляцией
Инсоляционный режим | Ориентация по сторонам света | Время инсоляции | %инсолируемой площади помещений | Кол-во тепла за счет солнечной радиации (КДЖ/м2) |
Максимальный | ЮВ.ЮЗ | 5-6 | 80 | Свыше 3300 |
Умеренный | Ю, В | 3-5 | 40-50 | 2100-3300 |
Минимальный | СВ, СЗ | менее 3 | менее 30 | менее 2300 |
о
Наименование помещений | Географическая широта | ||
Южнее 45° с.ш. | 45-55 с.ш. | Севернее 55о с.ш. | |
Палаты | Ю,ЮВ,В,С1,СВ1,СЗ1 | Ю,ЮВ,В,СВ1 ,СЗ1 | Ю,ЮВ,ЮЗ,СЗ1 ,CB1 |
Операционные реанимационные, перевязочные, процедурные | С, СЗ,СВ | С, СЗ, СВ | С, СВ, СЗ, В |
верхнего края окна и подоконникаОБЪЕКТИВНЫЙ ЛЮКСМЕТР Ю-116 —
ПРАВИЛА РАБОТЫ С ЛЮКСМЕТРОМ
Диапазон измерений, лк | Условное обозначение одновременно применяемых двух насадок на фотоэлементе | Общий номинальный коэффициент ослабления применяемых двух насадок – коэффициент пересчета шкалы |
5-30 17-100 | Без насадок с открытым фотоэлементом | 1 |
50-300 170-1000 | К, М | 10 |
500-3000 1700-10000 | К, Р | 100 |
5000-30000 17000-100000 | К, Т | 1000 |
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ЕСТЕСТВЕННОЙ ОСВЕЩЕННОСТИ(КЕО)
Характеристика зрительной работы | Наименьший размер объекта различия в мм | Разряд зрительной работы | КЕО в% | Помещения |
Очень высокой точности | 0,15-0,3 | II | 2,5 | Операционные, операционный блок |
Средней точности | 0,5-0,1 | IV | 1,5 | Процедурные, боксы |
Малой точности | 1,0-5,0 | V | 1,5 | Изоляторы, палаты, кабинеты врачей |
Грубая | Более 5,0 | VI | 0,5 | Регистратура |
Свет — движущаяся энергия
Спектр солнечного излучения образно напоминает клавиатуру пианино. Один ее конец имеет низкие ноты, в то время как другой — высокие. То же самое относится и к электромагнитному спектру. Один конец имеет низкие частоты, а другой — высокие. Низкочастотные волны являются длинными в течение заданного периода времени. Это такие вещи, как радар, телевизор и радиоволны. Высокочастотные излучения — это высокоэнергетические волны с короткой длиной. Это означает, что длина самой волны очень коротка для данного периода времени. Это, например, гамма-лучи, рентгеновские и ультрафиолетовые лучи.
Вы можете думать об этом так: низкочастотные волны похожи на подъем на холм с постепенным поднятием, в то время как высокочастотные волны похожи на быстрый подъем на крутой, почти вертикальный холм. При этом высота каждого холма одинакова. Частота электромагнитной волны определяет, сколько энергии она несет. Электромагнитные волны, которые имеют большую длину и, следовательно, более низкие частоты, несут гораздо меньше энергии, чем с более короткими длинами и более высокими частотами.
Вот почему рентгеновские лучи и ультрафиолетовое излучение могут быть опасными. Они несут так много энергии, что, если попадают в ваше тело, могут повредить клетки и вызвать проблемы, такие как рак и изменение в ДНК. Такие вещи, как радио и инфракрасные волны, которые несут гораздо меньше энергии, на самом деле не оказывают на нас никакого влияния. Это хорошо, потому что вы, конечно, не хотите подвергать себя риску, просто включив стерео.
Видимый свет, который мы и другие животные можем видеть нашими глазами, расположен почти в середине спектра. Мы не видим никаких других волн, но это не значит, что их там нет. На самом деле, насекомые видят ультрафиолетовый свет, но не наш видимый. Цветы выглядят для них совсем по-другому, чем для нас, и это помогает им знать, какие растения посетить и от каких из них держаться подальше.
Практическое применение светового коэффициента
Световой коэффициент – это значимый параметр, используемый в различных областях и отраслях для оценки светопропускаемости материалов, поверхностей или среды. Практическое применение светового коэффициента имеет широкий спектр и хорошо зарекомендовало себя в следующих областях:
Архитектура и дизайн интерьера: световой коэффициент позволяет определить, насколько эффективно свет будет проходить через стеклянные или прозрачные материалы, такие как окна, двери, стеклянные перегородки и преграды
Эта информация является важной при проектировании зданий и помещений, которые требуют определенного уровня освещенности и улучшения энергосбережения.
Освещение: световой коэффициент используется для выбора и оценки источников света, таких как лампы и светодиоды, и определения их эффективности в создании необходимого уровня освещенности. Также он применяется для измерения и контроля отражательной способности поверхностей, уточняя, насколько поверхность отражает свет.
Проектирование автомобилей: световой коэффициент имеет важное значение при разработке передних фар и задних фонарей автомобилей
Он позволяет определить светопропускающую способность материалов фар и фонарей, а также оценить их эффективность и безопасность на дороге.
Производство и обработка материалов: в промышленности световой коэффициент применяется для контроля качества стекла, пластика, оптических волокон и других материалов, требующих определенного уровня прозрачности и светопропускания.
Оптика и измерительные приборы: световой коэффициент используется при разработке и производстве оптических систем, таких как линзы, объективы и приборы для измерения света. Он помогает определить эффективность и точность таких приборов.
В целом, световой коэффициент является важным инструментом для определения светопропускаемости материалов, поверхностей и среды, что позволяет разработчикам и производителям создавать более эффективные, безопасные и качественные продукты в различных отраслях и областях.
Формула
Вычисление КЕО производится по формуле:
КЕО = (Евнутр / Евнешн) * 100%,
где: Евнутр — показатель внутренней освещённости помещения, создаваемой солнечным светом, лк;
Евнешн — показатель наружной освещённости, лк.
При определении величины КЕО учитываются следующие факторы:
- Тип системы освещения в помещении. Оно может быть естественным, искусственным или совмещённым.
- Направление потока света — верхний, боковой. Также освещение может быть комбинированным и включать как верхнее, так и боковое направление световых потоков.
- Назначение помещения, в котором проводятся измерения.
Как измерить коэффициент пульсации ?
Эксперименты подтвердили, что свет неизбежно влияет на наше самочувствие. Слабая освещенность на рабочем месте — частая причина проблем со здоровьем, снижения концентрации, сбоев в психике, падению работоспособности.
Чрезмерно яркий свет, наоборот, является раздражающим фактором и может стать причиной стресса.
Лучшее решение — обеспечить правильное освещение, которое гарантирует оптимальную работоспособность.
Нормальные уровни освещенности четко регламентированы для каждого из видов помещений. Для этих параметров есть свои нормы и правила, о которых необходимо знать.
При этом функцию контроля берет на себя санитарно-эпидемиологическая служба.
Излучение Солнца. Спектр излучения, солнечная постоянная. Актинометр.
Наложение красного и синего цвета дает фиолетовый цвет, зеленого и синего — бирюзовый, красного и зеленого — желтый.
Приведенный график показывает относительную спектральную чувствительность глаза к излучениям различных длин волн (так называемая кривая видности). Кривая видности красного цвета соответствует чувствительности глаза при дневном свете, а синяя — при сумеречном свете. Максимальная чувствительность глаза при дневном свете достигается на длине волны 555 нм, а при сумеречном свете — на длине волны 510 нм. Максимальная чувствительность глаза в обоих случаях принимается за единицу. Отличие между этими двумя кривыми видности объясняется тем, что дневной и сумеречный свет воспринимаются различными рецепторами глаза (палочками при сумеречном свете и колбочками при дневном свете). При этом палочки обеспечивают чёрно-белое зрение и обладают очень высокой чувствительностью. Колбочки же позволяют человеку различать цвета, но их чувствительность гораздо ниже. В темноте работают только палочки — именно поэтому ночью воспринимаемое изображение серое.
Как мы можем видеть из кривой видности, глаз способен воспринимать свет на длинах волн примерно от 400 нм до 760 нм. В условиях адаптации к темноте глаз может также немного видеть инфракрасный свет с длиной волны до 950 нм и ультрафиолетовый свет с длиной волны не меньше 300 нм. Границы частотного диапазона видимого света, а также сама форма кривой видности человеческого глаза были сформированы в процессе длительной эволюции, приспособившись к условиям освещения земных предметов солнечным светом, а также к условиям сумеречного и ночного освещения. Действительно, было бы биологически нецелесообразно, если бы глаз обладал способностью принимать излучение с длинами волн короче 290 нм, так как из-за наличия озонового слоя в атмосфере земли, поглощающего ультрафиолетовые лучи, спектр солнечного излучения вблизи поверхности Земли практически обрывается на длине волны 290 нм. С другой стороны, из-за теплового излучения самого глаза, его высокая чувствительность к инфракрасному излучению сделала бы невозможной работу глаза в условиях солнечного освещения.
Ультрафиолетовое излучение, невидимое для глаза, воздействует, тем не менее, на кожу. Под действием ультрафиолета, который присутствует в солнечном свете, в коже вырабатывается особый пигмент, интенсивно отражающий эту часть солнечного спектра. При этом кожа приобретает характерный оттенок, известный как загар, а вероятность её ожога сильно уменьшается. Почему же нельзя загореть через оконное стекло? Дело в том, что обычное оконное стекло не пропускает ультрафиолетовых лучей и, следовательно, солнечный свет, прошедший через стекло, не может вызвать загар. Загореть можно только через кварцевое стекло, прозрачное для ультрафиолета.
Спектр оптического пропускания синтетического кварцевого стекла Suprasil 300, оптического стекла BK 7 и обычного стекла. Спектр видимого света лежит примерно в пределах от 400 нм до 800 нм.
В отличие от обычного стекла, которое состоит из смеси различных компонент, кварцевое стекло состоит только из оксида кремния, а количество примесей других химических элементов чрезвычайно мало. Это приводит к тому, что кварцевое стекло обладает чрезвычайно широким спектром пропускания и малым поглощением света (обычное оконное стекло поглощает столько же света, сколько и кварцевое стекло толщиной в 100 метров). Это обуславливает широкое применение кварцевого стекла в оптике. Если позволяют средства, вы можете застеклить на даче одно из окон кварцевым стеклом и загорать зимой.
Показатель КЕО
КЕО — это аббревиатура словосочетания «коэффициент естественной освещенности»; указанный параметр представляет собой соотношение двух ключевых величин, которые показывают уровень естественного освещения в конкретном помещении. Так, для расчета этого показателя используются следующие параметры:
- уровень естественной освещенности конкретной точки рабочей поверхности за счет света, попадающего в помещение из окон, включая как прямое, так и отраженное освещение;
- уровень освещенности горизонтальной поверхности естественным светом, не подвергающимся воздействию каких-либо искажений.
Расчет величины КЕО осуществляется по следующей формуле: КЕО = нормативное значение уровня освещенности * коэффициент светового климата.
Нормативные значения уровня освещенности
Для того, чтобы определить норматив уровня освещенности, необходимо пользоваться данными таблиц приложения 9 к СанПиН 2.2.4.3359-16, в которых зафиксированы значения этого показателя для различных рабочих ситуаций
При этом при определении величины норматива принимаются во внимание следующие факторы:
- характер освещения в помещении — естественный или совмещенный;
- направление падения светового потока — верхнее, боковое или комбинированное освещение;
- тип помещения, в котором производится работа.
Таким образом, для того, чтобы получить требуемое значения показателя, нет необходимости осуществлять какие-либо расчеты: нужно лишь зафиксировать перечисленные параметры и подобрать в таблице необходимую графу, которой будет соответствовать конкретное значение норматива.
Коэффициент светового климата
Второй компонент расчета, используемого для определения величины КЕО, представляет собой так называемый коэффициент светового климата, который определяется в зависимости от территориальной принадлежности предприятия, где проводятся расчеты. В частности, конкретные перечни таких территорий зафиксированы в приложении 10 к СанПиН 2.2.4.3359-16. В общей сложности в указанном разделе данного нормативного акта выделяется пять групп регионов по объему ресурсов светового климата.
Так, например, отдельную группу территорий составляют территории со специфическими условиями освещенности вследствие расположения в северных регионах страны — Архангельская и Мурманская области. Другая группа состоит из субъектов Федерации, расположенных, напротив, в южных областях России, — это Крым, Краснодарский край и другие приближенные к ним территории. Оставшиеся три группы включают в себя остальные субъекты Российской Федерации, причем некоторых из них разделены на основании положения относительно определенного градуса широты. В зависимости от принадлежности региона к той или иной группе на основании значений, зафиксированных гигиенических нормативах, определяется коэффициент светового климата.
Нормирование КЕО
Фактически КЕО представляет собой определенный норматив, за соблюдение которого Трудовой кодекс возлагает ответственность на работодателя, привлекающего сотрудников к трудовой деятельности в заданных условиях
При этом, однако, законодатель принимает во внимание, что в некоторых случаях добиться требуемого значения уровня освещенности может быть очень трудно, а подчас и невозможно, в силу объективных причин. В этих случаях допускается отказаться от уточнения значения этого параметра, которое производится за счет домножения на коэффициент светового климата, и использовать непосредственно значения нормативов, указанных в приложении 9 к СанПиН 2.2.4.3359-16. В частности, такой порядок определения достаточного уровня естественной освещенности допускается в следующих случаях:
В частности, такой порядок определения достаточного уровня естественной освещенности допускается в следующих случаях:
Где учитывается
КЕО принимается во внимание при проектировании систем естественного освещения. От данного коэффициента напрямую зависит ориентация здания в пространстве, размеры оконных проёмов, потребность в организации дополнительного искусственного освещения
При расчёте КЕО принимаются во внимание причины, влияющие на результат. К ним относят распределение по номерам групп зон административных районов с учётом особенностей светового климата, так как уровень естественной освещённости напрямую зависит от количества солнечных дней в течение года и от устойчивости снежных покровов, а также разряд сложности зрительной работы, расположение световых проёмов по сторонам света и тому подобное
В помещениях, где долго будет находиться значительное количество людей, например, в больницах, клиниках, образовательных учреждениях, офисных помещениях, детских садах, обязательно наличие солнечного света.
Коэффициент естественного освещения определяют с помощью специальных приборов — люксметров. Для точности применяют два люксметра одновременно. При этом первый работник проводит замер, находясь внутри помещения, а второй — снаружи.
Освещённость замеряется только в определённых точках, выбираемых с учётом возможного затенения деревьями, чистоты оконных проёмов, в местах, свободных от мебели или от оборудования.
Что такое естественное освещение
Естественный свет — лучи солнца, проникающие в помещение. Такие потоки комфортны для глаз и наполняют комнаты атмосферой уюта.
Чтобы «впустить» в помещения побольше света, профессионалы изучают конструктивные особенности зданий и стараются учесть все факторы
Важно знать, как подразделяются системы естественного освещения. Условно можно выделить три типа:
- Верхнее: солнечные лучи струятся в комнаты из проемов в крыше. Однако такой вариант возможен только для одноэтажных строений.
- Боковое: потоки попадают в помещения через проемы в стенах здания, то есть через окна. Это самый распространенный способ осветить комнаты.
- Комбинированное: лучи падают и сверху, и сбоку. Оптимальный вариант освещения, но реализуемый только в одноэтажных зданиях или на верхних этажах многоэтажных строений.
Уровень естественного освещения может существенно меняться даже в течение светового дня. Идеально, если в окна в комнате расположены на двух противоположных стенах. В этом случае есть шанс уловить побольше солнечных лучей, даже если вмешиваются внешние факторы.
Верхнее естественное освещение комнаты
Вариант комбинированного естественного освещения в квартире
Боковое естественное освещение через мансардное окно
Вариант бокового естественного освещения через длинные узкие окна
Важно! Если перед домом расположены деревья или высокие здания, солнечные лучи будут с трудом проникать в помещения. В таком случае проблему придется решать с помощью искусственного освещения
Световой климат
Значения коэффициента светового климата пг.| Значения коэффициента солнечного климата С. |
Световой климат — совокупность условий естественного освещения в той или иной местности ( освещенность и количество освещения на горизонтальной и различно ориентированных по сторонам горизонта вертикальных поверхностях, создаваемых рассеянным светом неба и прямым светом солнца, продолжительность солнечного сияния и альбедо подстилающей поверхности) за период более 10 лет.
Световой климат в существующих нормах естественного освещения учитывается поправочным коэффициентом в зависимости от района расположения здания на территории СССР.
Значения коэффициента солнечности климата С. |
Световой климат — совокупность условий естественного освещения в той или иной местности ( освещенность и количество освещения на горизонтальной и различно ориентированных по сторонам горизонта вертикальных поверхностях, создаваемых рассеянным светом неба и прямым светом солнца; продолжительность солнечного сияния и альбедо подстилающей поверхности) за период более 10 лет.
Значения коэффициента светового климата m.| Значения коэффициента солнечного климата С. |
Световой климат — совокупность условий естественного освещения в той или иной местности ( освещенность и количество освещения на горизонтальной и различно ориентированных по сторонам горизонта вертикальных поверхностях, создаваемых рассеянным светом неба и прямым светом солнца, продолжительность солнечного сияния и альбедо подстилающей поверхности) за период более 10 лет.
График включения искусственного освещения. |
Кривые светового климата являются усредненными, и поэтому в отдельные дни уровни наружной естественной освещенности не будут соответствовать этим значениям, что может потребовать некоторого изменения разработанного графика.
Для создания благоприятного светового климата в производственных помещениях важное значение имеет не только правильное проектирование системы освещения, но и цветовое оформление.
Распределение естественной освещенности внутри помещения при различной наружной освещенности Е ( 1 — 3 и КЕО ( 4 -расчетные значения. 5 — фактические значения. / — / / / — ряды светильников. |
По данным светового климата Москвы в было рассчитано время использования естественного освещения при двухсменной работе и различных нормируемых уровнях освещенности в каждом месяце года.
Территория СССР по световому климату районируется на пять поясов. В зданиях, расположенных в I и II поясах, для снижения теплопотерь допускается уменьшение площади световых проемов до 70 % площади, определенной по значению ея.
КЕО для Ш пояса светового климата, определяется с учетом характера зрительной работы по Строительным нормам и правилам, раздел Естественное и искусственное освещение; т — коэффициент светового климата, характеризующий особенности светового климата в месте расположения здания; С — коэффициент солнечности климата, учитывающий дополнительный световой поток, проникающий через световые проемы в помещение за счет прямого и отраженного солнечного света в течение года.
КЕО) для III пояса светового климата СССР при рассеянном свете небосвода, определяемый с учетом характера зрительной работы, / 0; т — коэффициент светового климата ( без учета прямого солнечного света), определяемый в зависимости от района расположения здания на территории СССР; С — коэффициент солнечности климата ( с учетом прямого солнечного света), определяемый также в зависимости от района расположения здания на территории СССР.
Как защититься от солнечной радиации
Инфракрасная составляющая солнечного излучения — это вожделенное тепло, которого жители средних и северных широт с нетерпением ожидают все остальные сезоны года. Солнечной радиацией как оздоровительным фактором, пользуются как здоровые, так и больные.
Однако, нельзя забывать, что тепло так же, как и ультрафиолет, относится к очень сильным раздражителям. Злоупотребление их действием может привести к ожогу, общему перегреву организма, и даже к обострению хронических заболеваний. Принимая солнечные ванны, следует придерживаться проверенных жизнью правил
Особенно осторожно следует загорать в ясные солнечные дни. Грудным детям и пожилым людям, больным с хронической формой туберкулёза и проблемами с сердечно-сосудистой системой, следует довольствоваться рассеянным солнечным излучением в тени
Этого ультрафиолета, вполне достаточно для удовлетворения нужд организма.
Даже молодым людям, не имеющих особых проблем со здоровьем, следует предусмотреть защиту от солнечной радиации.
Сейчас появилось движение, активисты которого выступают против загара. И не напрасно. Загорелая кожа, несомненно, красива. Но меланин, вырабатываемый организмом (то что мы называем загаром) — это его защитная реакция на воздействие солнечного излучения. Пользы от загара нет! Есть даже сведения, что загар укорачивает жизнь, так как радиация имеет кумулятивное свойство — она накапливается в течении всей жизни.
Если дело обстоит так серьёзно, следует скрупулёзно соблюдать правила, предписывающие как защититься от солнечной радиации:
- строго ограничивать время для загара и делать это лишь в безопасные часы;
- находясь на активном солнце, следует носить широкополую шляпу, закрытую одежду, солнцезащитные очки и зонт;
- использовать только качественный солнцезащитный крем.
Во все ли времена года солнечная радиация опасна для человека? Количество поступающего на землю солнечного излучения связано со сменой времён года. На средних широтах летом оно на 25% больше чем зимой. На экваторе этой разницы нет, но по мере роста широты места наблюдения — это различие возрастает. Это происходит из-за того, что наша планета по отношению к солнцу наклонена под углом в 23,3 градуса. Зимой оно находится низко над горизонтом и освещает землю лишь скользящими лучами, которые меньше прогревают освещаемую поверхность. Такое положение лучей вызывает их распределение по большей поверхности, что снижает их интенсивность по сравнению с летним отвесным падением. Кроме того, наличие острого угла при прохождении лучей через атмосферу, «удлиняет» их путь, заставляя терять большее количество тепла. Это обстоятельство снижает воздействие солнечной радиации зимой.
Солнце — звезда, являющаяся для нашей планеты источником тепла и света. Она «управляет» климатом, сменой времён года и состоянием всей биосферы Земли. И только знание законов этого могучего воздействия, позволит использовать этот живительный дар на благо здоровья людей.
1+
На что он влияет
Здоровье, настроение и работоспособность человека напрямую связаны с уровнем освещённости. Биоритмы организма зависят от света. Влияние освещённости на здоровье нельзя недооценивать.
Недостаток света может негативно воздействовать на органы зрения и вызывать чувство дискомфорта, мигрень и бессонницу. Это отрицательно сказывается на эффективности труда. Доказано, что при солнечной погоде работоспособность обычно выше, чем при пасмурной или дождливой.
В зимнее время, когда продолжительность светлого времени суток меньше, чем летом, активность сотрудников снижается. Эти особенности связаны с выработкой в органах зрения человека светочувствительных пигментов. Они влияют на циркадные ритмы организма.
Циркадные ритмы определяют продолжительность периодов активности и сна. На изменение биоритмов организма оказывают влияние гормоны: за активность отвечает кортизол, за сон — мелатонин, на настроение воздействует выработка допамина и так далее.
Количество этих гормонов в течение суток не остаётся одинаковым. Оно меняется, и это приводит к смене биологических ритмов всего организма. Именно от естественной смены биологических ритмов зависит циркадный ритм, а от него, в свою очередь, — показатели работоспособности, физической, умственной активности и бодрости.
Распределение солнечного излучения по территории Земли
Далеко не всё излучение, идущее от Солнца, достигает поверхности земли. И причин для этого немало. Земля стойко отражает атаку тех лучей, которые губительны для её биосферы. Эту функцию выполняет озоновый щит нашей планеты, не пропуская наиболее агрессивную часть ультрафиолетового излучения. Атмосферный фильтр в виде водяного пара, углекислого газа, взвешенных в воздухе пылевых частиц — в значительной степени отражает, рассеивает и поглощает солнечное излучение.
Та его часть, которая преодолела все эти преграды, падает на поверхность земли под разными углами, зависящими от широты местности. Живительное солнечное тепло распределяется по территории нашей планеты неравномерно. По мере изменения высоты стояния солнца в течение года над горизонтом изменяется масса воздуха, через которую пролегает путь солнечных лучей. Все это оказывает влияние на распределение интенсивности солнечного излучения по территории планеты. Общая тенденция такова — этот параметр увеличивается от полюса к экватору, так как чем больше угол падения лучей, тем больше тепла попадает на единицу площади.
Карты солнечной радиации позволяют иметь картину распределения интенсивности солнечного излучения по территории Земли.
Климат света: понятие и его роль
Основные характеристики светового климата включают интенсивность, спектральный состав и продолжительность светового дня. Интенсивность света определяет его яркость и величину освещенности окружающей среды. Спектральный состав определяет пропорции различных цветовых компонентов света, что влияет на процессы фотосинтеза и физиологические реакции организмов. Продолжительность светового дня зависит от широты места и времени года, и она важна для поддержания циркадных ритмов организмов.
Климат света оказывает влияние на все живые существа, включая растения и животных. Растения используют свет для фотосинтеза, процесса, при котором они превращают солнечную энергию в питательные вещества. Различные растения требуют разных уровней интенсивности света и спектрального состава для нормального роста и развития. Кроме того, световой климат влияет на фенологические процессы, такие как цветение и опадение листьев.
Животные также зависят от светового климата. Он влияет на их поведение, миграции и размножение. Некоторые животные используют световые сигналы для коммуникации и привлечения партнеров, а некоторые используют свет для навигации и ориентации в пространстве. Кроме того, световой климат влияет на биоритмы животных, такие как суточные или сезонные ритмы активности и питания.
У человека световой климат оказывает влияние на здоровье и благополучие. Свет играет важную роль в регуляции сна и бодрствования, настроении и психическом состоянии. Недостаток или избыток света может вызвать такие проблемы, как бессонница, депрессия, проблемы с зрением и нарушения обмена веществ. Человек также использует свет в качестве источника энергии, освещения и декорации пространства.
Характеристика | Описание |
---|---|
Интенсивность света | Определяет яркость и освещенность окружающей среды |
Спектральный состав | Определяет пропорции цветовых компонентов света |
Продолжительность светового дня | Влияет на циркадные ритмы организмов |
Влияние солнечной радиации на организм человека
Электромагнитный спектр солнечной радиации состоит из инфракрасной, видимой и ультрафиолетовой частей. Поскольку их кванты обладают различной энергией, то они оказывают разнообразное действие на человека.
- расширение кровеносных сосудов Результатом воздействия инфракрасного излучения является тепловой эффект, который сопровождается расширением кровеносных сосудов, усилением кровотока и кожного дыхания. Происходит расслабление сосудов и мышц, обладающее болеутоляющим и противовоспалительным эффектом. Мягкое тепло стимулирует образование и усвоение биологически активных веществ.
- Видимое излучение оказывает значительное фотохимическое действие, благодаря которому в окружающих тканях происходят весьма важные для организма процессы. Именно кванты видимого света активизируют работу зрительного анализатора, и человек видит мир во всём многообразии красок. Солнечный свет активизирует обменные процессы в организме, стимулирует работу коры головного мозга, улучшает эмоциональное состояние человека. Именно свет синхронизирует суточные и сезонные ритмы у человека, определяя время сна и бодрствования. Их нарушение приводит к бессоннице, ухудшению трудоспособности и депрессии.
- Ультрафиолетовая часть является жизненно важным фактором. Её недостаток приводит к ослаблению иммунитета, обострению хронических заболеваний и функциональным расстройствам нервной системы, тормозит выработку жизненно необходимых веществ.
освещение в помещении
Чрезвычайно велико и гигиеническое значение солнечной радиации. Поскольку видимый свет является решающим фактором в получении информации о внешнем мире, в помещении необходимо обеспечивать достаточный уровень освещённости. Его регламентирование производится согласно СНиП, которые для солнечной радиации составляются с учётом свето-климатических особенностей различных географических зон и учитываются при проектировании и строительстве различных объектов.
Даже поверхностный анализ электромагнитного спектра солнечного излучения доказывает, как велико влияние этого вида радиации на организм человека.