Глава 4. Архитектурное освещение 141

Таблица 4.35. Параметры ртутных ламп сверхвысокого давления

Тип лампы

СВД 120 ДРШ 100 ДРШ 250 ДРШ 500М ДРШ 1000

При мечание. Лампы ДРШ работают от постоянного тока.

Ния кварцевой горелки, что требует 10—15 мин.

Относительно большие размеры светящей колбы лампы ДРЛ затруд­няют концентрацию светового потока при применении ее в прожекторах. Эта задача решается путем использо­вания зеркальных (рефлекторных) ламп ДРЛ, применяемых для внутрен­него и уличного освещения без спе­циальной оптической арматуры,

В определенных случаях целесообразно при­менение ламп смешанного света, представляющих собой комбинацию ртутной лампы высокого давле­ния и лампы накаливания. Ртутно-кварцевая го­релка и вольфрамовая спираль заключены, как и в лампе ДРЛ, в общую колбу. Спираль служит бал­ластным сопротивлением для ртутной лампы и до­полнительным источником излучения в красной части спектра, что вместе с люминофором улучша­ет цветопередачу. Световая отдача ртутно-вольф — рамовых ламп 26—28 лм/Вт, срок службы 3— 5 тыс. ч, Тцв — 3500 К и — 52. Лампа (диапазон мощностей 100—500 Вт) включается непосредст­венно в сеть и зажигается сразу, поэтому она с ус­пехом может заменить лампы накаливания в жи­лых и общественных зданиях, а также в городских пространствах. Если внешняя колба выполняется из увиолевого стекла, то лампа служит одновре­менно источником света и эритемного УФ-излуче- ния, т. е. ее свет по своему действию близок к сол­нечному. В нашей стране в настоящее время она не выпускается.

Срок службы, ч

Световой поток, лм

4200 2000 12500 22500 53000

250 100 500 600 100

Заслуживают упоминания и ртутные лампы сверхвысокого давления (табл. 4.35) в виде шаро­образной или трубчатой колбы из кварцевого стек­ла. Небольшие размеры и высокая яркость ламп ДРШ (дуговые ртутные шаровые) делают их удоб­ными для использования в прожекторах и проек­ционных приборах концентрированного света. Лампы излучают голубоватый свет, спектр излуче­ния — лцнейчатый с непрерывным фоном. При их

Таблица 4.36. Параметры металлогалогенных ламп общего назначения

Тип лампы

Свето —

Срок

7 ЦВ> к

Вой

Службы,

Поток,

Ч

Лм

ДРИ 250

18700

3000

5500 ±500

ДРИ 400

34000

6000

ДРИ 700

59500

5000

ДРИЗ 700*

45000

3000

ДРИЗ 700-1** 38000

3000

ДРИ 250-5

19000

10000

4200±400…60<

ДРИ 400-5

35000

10000

ДРИ 700-5

60000

9000

ДРИ 1000-5

90000

9000

ДРИ 2000-6

200000

2000

ДРИ 3500-6

350000

1500

* Зеркальная лампа-светильник.

** Зеркальная лампа концентрированного светораспределения, /о = 250 ккд.

Примечания:!. Яа всех ламп = 55—60. 2. Первая цифра маркировки типа лампы пока­зывает ее мощность, Вт.

Эксплуатации требуется соблюдать меры предосто­рожности для защиты людей от интенсивного УФ — излучения (с длиной волны более 280 мкм) и от возможного разрыва колбы при перегреве.

Поиск более совершенных способов преобразования электрической энергии в световую привел к созданию метал­логалогенных ламп (МГЛ), которые открыли новую страницу в развитии газоразрядных источников света. По своему устройству эти лампы анало­гичны лампам ДРЛ, но имеют перед ними ряд преимуществ. У нас они вы­пускаются под маркой ДРИ (дуговые ртутные с излучающими добавками, табл. 4.36). Перспективы их исполь­зования определяются исключительно широкими возможностями варьирова­ния спектрального распределения из­лучения от практически однородного до непрерывного при высоком КПД и высокой удельной мощности.

В разрядную горелку МГЛ кроме ртути и аргона, как и в ртутных лам­пах высокого давления, вводятся в строго дозированных количествах сме­си галогенидов (йодидов) галлия, на­трия, индия, олова, лития, редкозе­мельных (диспрозий, гольмий, тулий) и других элементов в виде легко ис­паряющихся солей. После получения электрического разряда, когда в горел­ке достигается рабочая температура, галогениды металлов частично перехо­дят в парообразное состояние, и атомы металлов излучают характерные для них спектры. Подобрав определенную комбинацию наполителей, можно по­лучить практически любой спектр из­лучения, в том числе удовлетворяю­щий самым высоким требованиям к цветовосприятию.

Внешняя колба стандартных МГЛ имеет эллипсоидную или цилиндриче­скую форму и изготовляется из про­зрачного или покрытого светорассеи — вающим слоем стекла (рис. X). Для цветного телевидения выпускаются МГЛ с колбой шаровой формы.

Металлогалогенные лампы призна­ны сегодня наилучшими для случаев, когда необходимо обеспечить хорошую цветопередачу при высокой освещен­ности (1000—2000 лк), например, для цветных кино — и телесъемок на ста­дионах и в спортивных залах (при пе­реходе от естественного к искусствен­ному освещению не изменяются цве­товые оттенки изображения), в местах скопления народа (площади, выставоч­ные и торговые залы) или по требо­ваниям технологии (красильные и ткацкие цеха, типографии).

Пока еще МГЛ имеют высокую стоимость и ряд особенностей, затруд­няющих их изготовление и эксплуа­тацию, в частности, существуют тех­нологические трудности с выпуском ламп пониженной мощности (35— 150 Вт). Но они считаются одними из самых перспективных источников све­та, призванных заменить лампы ДРЛ и другие, поэтому активно ведутся ра­боты по их совершенствованию.

142 Часть II. Архитектурная светология

В нашей стране массовый выпуск ламп ДРИ был освоен перед Олим­пийскими играми 1980 г. для освеще —

Таблица 4.37. Параметры натриевых ламп

Тип лампы

Свето­

Срок

Цветовые ха­

Вой по­

Службы,

Рактеристики

Ток, лм

Ч

Низкого дав

Ления:

ДНаО 85

6800

2000

Монохромати­

ДНаО 140 9800

2000

Ческое излуче­

Ние, Л =589 нм

Высокого

Давления:

ДНаТ 250 25000 10000 7\ш ^ 2100 К, ДНаТ 400 47000 15000 д» 23

При мечание. Цифры в маркировке типа лампы обозначают ее мощность, Вт.

Ния крупных спортсооружений — Большой спортивной арены в Лужни­ках и стадиона "Динамо", крытого ста­диона спорткомплекса "Олимпийский" в Москве и др.

В некоторых случаях с МГЛ ус­пешно конкурируют натриевые лампы, которые в настоящее время более эф­фективны по световым характеристи­кам, но имеют низкое качество цве­топередачи (табл. 4.37).

По своему устройству и принципу действия натриевые лампы во многом близки к ртутным лампам — элект­рический разряд в парах натрия вы­зывает излучение характерного жел­того цвета. Лампы малочувствительны к температуре окружающего воздуха, имеют значительные пульсации свето­вого потока и 5—15-минутный период разгорания. Повторное зажигание воз­можно лишь после остывания горелки. Существуют натриевые лампы низкого и высокого давления.

Натриевые лампы низкого давле­ния (НЛ НД) имеют линейную или и-образную разрядную трубку из спе­циального устойчивого к воздействию агрессивных паров натрия стекла, по­мещенную во внешнюю вакуумную теплоизолирующую колбу-рубашку цилиндрической формы (рис. XI). Для облегчения получения электрического

Глава 4. Архитектурное освещение 143


Разряда в горелку вместе с парами на­трия вводят смесь неона и аргона.

Натриевые лампы низкого давле­ния имеют неудовлетворительную цве­топередачу, так как излучают моно­хроматический. желто-оранжевый свет с длиной волны 589 мкм. Если учесть, что глаз наиболее чувствителен к из­лучениям в этой области, то понятно, что световая отдача ламп очень высо­ка — около 200 лм/Вт, а в экспери­ментальных образцах — до 300— 400 лм/Вт, т. е. КПД лампы достигает 50—60%. Свет этих ламп повышает видимость и различимость объектов при низких уровнях освещенности, а также в тумане, поэтому они приме­няются в случаях, где цветопередача не имеет значения: в установках ос­вещения загородных магистралей, транспортных перекрестков и тунне­лей, складов, товарных станций, про­мышленных сооружений, а также для декоративного освещения объектов, позолоченных или окрашенных в жел­то-оранжевые цвета.

Натриевые лампы высокого дав­ления (НЛ ВД) содержат смесь паров натрия и ртути с ксеноном, заключен­ную в горелке из химически и тер­мически стойкого светопрозрачного материала (поликор или лейкосап — фир). Наружная колба лампы имеет цилиндрическую или эллиптическую форму (реже — линейную) из про­зрачного или светорассеивающего стекла (рис. XII). Спектр излучения ламп — сплошной, с максимумом в желто-оранжевой области (560— 610 мкм). Свет этих ламп имеет при­ятный золотисто-белый оттенок, цвето­передача удовлетворительная (в неко­торых экспериментальных образцах — хорошая), поэтому область применения этих ламп шире, чем НЛ НД.

Несмотря на то, что цена НЛ ВД в 7—10 раз превышает цену ламп ДРЛ, их применение дает заметную экономию капитальных и эксплуата­ционных затрат, поэтому они все бо —

Таблица 4.38. Параметры ксеноновых ламп сверхвысокого давления

Тип лампы

Световой

Срок

Поток, лм

Службы,

Ч

Трубчатые:

ДасТБ 2000

ДКсТ 5000 ДКсТ 10000 ДКсТ 20000 ДКсТ 50000 Шаровые короткодуго — вые:

3000 6000 12000 30000 65000 110000 200000 35000

500 750 400 750 1000 1250 500 1000

ДКсШ 200 ДКсШ 300 ДКсШ 500 ДКсШ 1000 ДКсШ 2000 ДКсШ 3000 ДКсШРБ 5000 ДКсЭл 1000

Примечания:1. Все лампы имеют 7ЦВ = 6100-6300 К, Яа = 95-98. 2. Мощность

Лам указана в маркировке их типа. 3. Все ша­ровые лампы работают от постоянного тока.

Лее вытесняют другие типы источни­ков света, особенно в установках улич­ного освещения. Например, в Нью — Йорке уже в 1983 г. 90% светильни­ков в установках наружного освеще­ния были оборудованы НЛ ВД.

Применяются НЛ ВД и для осве­щения пешеходных дорог и площадей, спортивных и транспортных сооруже­ний, стройплощадок, складов, высоко­пролетных производственных помеще­ний, некоторых монументов, памятни­ков архитектуры и крупных обще­ственных зданий, иногда в сочетании с другими источниками (МГЛ, ДРЛ, ГЛН). По мере совершенствования НЛ ВД, улучшения их цветовых характе­ристик, освоения производства ламп малой мощности и снижения стоимо­сти они будут все более широко при­меняться для освещения интерьеров производственных и общественных зданий.

40500 97600 250000 694000 2230000

500 300 800 800 500

В группу газоразрядных источни­ков света Сверхвысокого давления вхо­дят ксеноновые лампы (табл. 4.38).

Они представляют собой разрядную колбу в виде трубки или шара из кварцевого стекла, заполненную ксе­ноном. Электрический разряд в этом газе характеризуется высокой ярко­стью и непрерывным спектром излу­чения, близким к солнечному и обес­печивающим высококачественную цве­топередачу. Поэтому шаровые ксено — новые лампы небольших размеров и мощности (75—2000 Вт) применяются в основном в проекционных приборах с цветным изображением.

Мощные лампы (от 5 до 100 кВт), способные работать при низких тем­пературах, используются в тех случа­ях, когда на обширной территории нужно создать небольшую освещен­ность (открытые карьеры, строитель­ные площадки, сортировочные стан­ции) или обеспечить хорошее цвето­воспроизведение (полихромные архи­тектурные ансамбли, выставки). Их устанавливают обычно на большой вы­соте, чтобы избежать ослепления. В темноте свет ксеноновых ламп кажется холодно-белым, зрительно "разбелива­ющим" цвет предметов.

Ксеноновые лампы имеют относи­тельно невысокие световые характери­стики, требуют сложной системы за­жигания, а для некоторых типов и ох­лаждения, поэтому на практике они вытесняются более эффективными МГЛ или НЛВД.

Принципиально иной способ преобразования электрической энергии в световую используется в электролюминесцентных панелях (ЭЛП), пред­ставляющих собой плоский конденсатор с прозрач­ными токопроводящими обкладками и слоем лю­минофора между ними, который включается в сеть без дополнительного балласта. Панели могут иметь различную форму и размеры и выполняться на твердой (стекло, керамика) или гибкой (пленка, фольга) основе. В последнем случае они могут на­клеиваться на криволинейные поверхности, что да­ет необычный декоративный эффект. Под воздей­ствием электрического поля люминесцирующий слой светится. Цветность и яркость свечения зави­сят от состава люминофора, напряжения и частоты колебаний тока.

144 Часть //. Архитектурная светология

Отечественная промышленность выпускает ЭЛП зеленого, голубого, желтого и красного цве­тов. Их световая отдача достигает 12 лм/Вт (теоре­тически — 100 лм/Вт), срок службы — 15 тыс. ч, яркость свечения при стандартном напряжении 220 В и частоте 50 Гц составляет 1—15 кд/м2, при частоте 1000 Гц — 17—250 кд/м2. Максимальной яркостью обладают зеленые панели, минималь­ной — красные. Стоимость ЭЛП достаточно высо­ка, поэтому они применяются лишь в некоторых установках световой информации и рекламы. В экспериментальном порядке в США еще в 50-е го­ды была создана жилая "комната будущего", в ко­торой потолок и верхняя часть стен были облицова­ны ЭЛП. Образовалась большая светящая поверх­ность невысокой яркости, создающая равномер­ное, мягкое освещение и обеспечивающая высокий световой комфорт, как в пасмурный день под от­крытым небом.

Нетрадиционным, но уже получившим экспе­риментальное применение в архитектурном осве­щении городов источником света является лазер, который в будущем может играть более активную роль в формировании световой среды и создании иллюзорных эффектов в связи с развитием лазер­ной голографии и передачей информации с по­мощью лазерного луча.

Источники света в осветительных установках применяются, как правило, в комплекте со светотехнической ар­матурой, предназначенной для кон­центрации и перераспределения свето­вого потока, изменения спектрального состава света, защиты глаз от чрез­мерной яркости лампы, предохранения ее от воздействия среды и механиче­ских повреждений, крепления и под­ключения к сети. Этот комплект на­зывают световым прибором.

Световые приборы — основное техническое средство, обеспечивающее создание требуемых условий искусст­венного освещения и световой сигна­лизации во всех сферах народного хо­зяйства и быта людей. Эффективность использования электроэнергии для ос­вещения в значительной степени оп­ределяется номенклатурой и парамет­рами световых приборов, которые яв­ляются не только необходимыми фун­кциональными, но и важными архитектурными и декоративными элементами интерьера и города.

Классификация световых приборов осуществляется по многим признакам. К главным из них относятся основная

Глава 4. Архитектурное освещение ?45

<

Ф и

X

<

Й. I —

О

О

О.

С:

Ш

О. *

Ь о

Светотехническая функция, ха рактер светораспределения, условия эксплуа­тации и основное назначение (рис, 4.51).

ОЛ Хлоссмфыкацыя осв^тытглы/ыл; приборов по основному назначению

По основной функции световые приборы разделены на осветительные

146 Часть //. Архитектурная светология


И светосигнальные. Для архитектора больший интерес представляют осве­тительные приборы, которые по харак­теру светораспределения подразделя­ются на светильники (приборы ближ­него действия — до 15—30 м) и про­жекторы (приборы дальнего действия), по условиям эксплуатации — на при­боры для помещений, открытых про­странств и экстремальных сред (под водой, в космосе), а по основному на­значению — на группы, отличающи­еся своим дизайном, конструктивным исполнением, мощностью, светорасп — ределением и т. д.

Светораспределение для прожекто­ров и светильников общего освещения описывается кривыми силы света и мо­жет быть симметричным и несиммет­ричным, ограниченным и неограничен­ным, узким и широким. Для того что­бы сравнить разные по мощности, чис­лу и типу ламп осветительные приборы, кривые силы света для них строят обычно для условной лампы со световым потоком, равным 1000 лм. Значение силы света приборов с кон­кретными лампами получают умноже­нием найденных по кривой силы света значений на световой поток установ­ленных в осветительном приборе ламп.

Кроме того, светильники по харак­теру светораспределения разделяются на 5 классов в зависимости от соот­ношения светового потока, направля­емого в нижнюю полусферу, к полно­му световому потоку (табл. 4.39).

Светильники различаются и своим конструктивным исполнением, рассчи­танным на определенные условия экс­плуатации и окружающей среды, на­пример степенью защиты от пыли и влаги.

Для эксплуатации в нормальной среде светильники изготовляются от­крытыми или закрытыми без специ­ального уплотнения, когда окружаю­щий воздух имеет свободный доступ к лампе. Для влажных и пыльных по­мещений, а также для открытых про­странств изготовляют влагозащищен — ные и пылезащищенные светильники или прожекторы. Во взрывоопасной среде применяются осветительные при­боры в соответствующем конструктив­ном исполнении, в частности, свето­воды.

Светильники классифицируют так­же по способу их крепления, хотя ча­сто их можно устанавливать по-раз­ному и они могут быть стационарными или переносными. В интерьере разли­чают светильники потолочные, подвес­ные, настенные, напольные, настоль­ные, встроенные, в открытых про­странствах — подвесные, на опорах (консольные или венчающие), настен­ные, встроенные.

Нередко светильники объединяют­ся в различные группы, подчиненные архитектурному решению или в зна­чительной мере его определяющие. Например, в интерьерах общественных и производственных зданий широкое распространение получили встроенные осветительные установки в виде све­тящих карнизов, потолков, панелей, полос, точек, а также шахт, искусст­венных окон и ниш, в которых при­меняются типовые светильники. Ком­позиционно-художественная роль све­тильников возрастает в случае изго­товления их по индивидуальному заказу для конкретного архитектурно­го объекта. В интерьерах обществен­ных и жилых зданий, на улицах и площадях городов и сел форма совре­менных осветительных приборов не­редко имитирует форму светильников доэлектрической эры (люстры, бра, фонари).

Существуют и новые, отражающие вкус и стиль эпохи приборы, спроек­тированные видными архитекторами и дизайнерами (рис. XIII—XIV, 4.52— 4.57). В частности, прекрасные образ­цы таких светильников создали для своих сооружений, а также для города Ф. О.Шехтель, А. Аалто, И. А.Фомин, А. К.Буров, А. Гауди, Д. Понти,

Таблица 4.39, Классификация светильников по светораспределению

СХЕМЫ светильников

Класс светильника

Схема распре делений

Света светиль ником

Доля оптового

ПОТОКА.

Направленного. %

Характерные кривы! свстораспреде пения

А — узкого в — среднего В * широкого

С ЛАМПАМИ НАКАЛИВАНИЙ

Вниз

Вверх

Газоразрядными Лампами

>Я7

0тмж1 иного см та

\ ¦ /

\\/

У//////’/////.

Мм

‘ « Ч ‘ t4

I I

90-60

10-40

\ ¦ /

Преимущественно отраженного CMTA

\\f \ооУ / \

Ш

Vyy> ‘ У >/ /J J

¦

Ж’

»-и

Д-А ‘ *

Н "

И 0

Н 6 Н,

Рассеянного света

6

-у1 — Y4

/ I ч

^ Lhi—

/ » v

60-90

40-10

О о — I II I I

/ V/ \

Преимущественно прямого света

Ч Т ?

^ — >

W

¦

ПРЯМОГО СВЕТА

>90

О о

7\7\

А

/1 \

ЛОГ

/1 \

\



Потолочный светильник.