Светлината

ОСОБЕНОСТИ ПРИ ОСВЕТЯВАНЕ

време за четене: 15 мин. 

I. Какво е светлината?

Светлината е електромагнитно излъчване във видимата част на спектъра. Тя има корпускулярно-вълнова природа. Понякога се проявява като вълна (пречупва се, разсейва се, поляризира се), в други случаи като частица без маса, наречена от Макс Планк фотон – по аналогия с електрон и протон. Неотдавна физиците установиха, че електронът също има дуалистична природа - вълна-частица. Във връзка с изучаването на светлината е създадена квантовата електродинамика, специалната теория на относителността и теорията за черните дупки.

Характеристики на светлината

Основните характерни особености на светлината са:

  • Яркост (във функция от интензитета);
  • Цвят (свързан с честотата);
  • Поляризация.
Светлината също така има скорост на разпространение във вакуум, която е константна във вселената и пределна за всички електромагнитни лъчения и вълни - около 300 хил. m/s. Впрочем, последните физични открития оспорват и този постулат.

Според източника на излъчване светлината може да е:

  • Естествена;
  • Изкуствена.
От естествените източници на светлина по-разпространени са: слънцето, звездите, полярното сияние, Луната и планетите, които светят с отразена светлина, светлината от термичен произход, като огън, пожар, лавата от вулканите, светлината от различни химични и радиационни източници, светлината от растения и животни, наречена биолуминисценция и др.

Изкуствените източници на светлина са всички лампи, независимо от принципа им на действие:

  • С нажежаема волфрамова жичка;
  • Луминисцентни лампи;
  • Светодиодни (LED) лампи;
  • Флуоресцентни лампи;
  • Метал–халогенни лампи;
  • Живачни лампи;
  • Натриеви лампи;
  • Ксенонови лампи;
  • Газови и керосинови лампи и др.

Изкуствени са и различни топлинни източници на светлина, създадени от човека, като факли, свещи и др.

Независимо от източника, светлината винаги е съпътствала хората още от дълбока древност. Хората, както и всички живи организми и растения се нуждаят от светлина. С развитието на цивилизацията, човекът все по-малко време прекарва в контакт с естествена светлина. През по-голямата част от живота си се намираме в помещения и закрити пространства. Работим, спим, учим и дори спортуваме на закрито. Затова е от особена важност, в местата където не можем да имаме слънчева светлина, да се погрижим да имаме достатъчна осветеност и да получим светлина с добри показатели на цветопредаване.

Цветовият комфорт в един дом, зависи в много голяма степен от цвета на светлината и от цветопредаването на избраните светлинни източници. От своя страна, цветът на светлината се определя от предназначението на помещението, от цветовата гама на интериора, дори от географското разположение. Така например, в студените климатични зони близо до полюсите, за предпочитане е светлина с по-топло излъчване, т.е. светлината ще е с по-ниска цветна температура (например 2700К), докато в тропиците и в близост до екватора се предпочита светлина с по-висока цветна температура – студена светлина (над 4000К). Това е така, защото чисто психологически светлината влияе на физиологичното ни състояние, здравния ни статус и начина, по който възприемаме околните предмети и живи същества.

В осветлението на жилищни помещения по-топла светлина се избира за жилищни стаи, като хол, всекидневна, неутрална светлина (3500-4000K) се използва за офиси, работилници, а студената светлина е подходяща за бани, перални и сервизни помещения.

Индексът на цветопредаване (CRI) за вътрешни помещения трябва да е над 80. Така ще възприемаме цветовете, такива каквито са в действителност. Референтната (най-висока) стойност на този индекс е 100 и отговаря на слънчевата светлина. Този индекс влияe и на ефективността на нашето зрение и работоспособност.

Без да навлизаме в детайли, трябва да знаем, че цветът на светлината има качествени и количествени характеристики, като:

  • цветност (цветови тон);
  • наситеност на цвета;
  • цветна температура;
  • коефициент на яркост.

Друга основна характеристика на светлината е осветеността, която представлява светлинния поток върху единица площ.

Яркостта на светлината, в зависимост разпределението и в зрителното поле може да играе положителна или отрицателна роля. Когато в едно помещение имаме много висока яркост на светлината се повишават остротата на зрение, чувствителността към контраста, акомодацията на окото, способността за забелязване на детайлите, но в същото време, прекалено високата яркост води до умора на окото, стрес и нервно напрежение, затова при много осветителни тела има дифузьори или разсейватели на светлината, които пропускат светлината по един по-мек, щадящ начин. Това са различните видове абажури, но и млечни, опалови, матирани стъкла или полимерни материи, които намаляват пронизващата, окото яркост, без да намалят чувствително осветеността.

Яркостта също така в значителна степен зависи от коефициента на отражение на повърхностите, върху които пада светлината. Така например нормалните коефициенти на отражение за тавани са 0.6-0.9, за стени 0.3-0.8, а за подове 0.2-0.5. Този коефициент зависи от цвета на стените и мебелите и от тяхната текстура. Зависи също така от ъгъла, под който светлината пада върху предметите.

За постигане на оптимален ефект при осветяването на едно помещение, трябва да се съчетаят дифузно и насочено осветление. Баланса между осветлението насочено за извършване на конкретна задача, например върху кухненския плот, което подобрява видимостта на предметите и придава дълбочина и обемност на образа и общото дифузно осветление, което допринася за пластичност на образа, разпознаваемост и обща осветеност се нарича моделиране на образа чрез светлина.

II. Дизайн на светлината

Дизайнът на светлината съчетава много стратегии за постигане на оптимизирано разпределение на светлината и комфортно и уютно осветление в един дом. Той разглежда светлинното въздействие на светлината в цялата сграда. Използва технологии за засенчване и допускане на естествената светлина в помещенията, като омекотява интензивността и спектъра на слънчевата светлина чрез оразмеряване и дизайн на прозорци, филтриране на част от спектъра. Комбинира естественото осветление с изкуствено, така че да не остане неосветен ъгъл и да не възникнат неочаквани неприятни отблясъци, като за целта се използват също и димери, сензори и регулатори на цветната температура. Ефективен светлинен дизайн означава създаване на светлина, там където е необходима и намаляване и премахване на светлината от места, където не нужна, осигурявайки и ниско потребление за домакинството.

Аспекти на дизайна на светлината

Дизайна на осветяването на един дом започва още при проектирането на дома. Дори пространствената ориентация на сградата се определя от посоката на слънчевите лъчи през различните сезони. Дневната светлина, както всички знаем, е променлива и постоянно променя интензивността си, посоката си, цвета си. При дизайна на дома се цели, да не се използва електрическо осветление през дневните часове, защото това ще осигури нетна икономия на енергия.

Прозорците и монтираните осветителни тела трябва да са с такава големина и дизайн, че да могат да пропускат/осигуряват достатъчно светлина без да добавят топлина през лятото и без да губят топлина през зимата.

Естествена светлина

Интериорните повърхности в светъл цвят отразяват повече светлина и намаляват нивото на изкуственото осветление, което се изисква.

Прозорците трябва да са разположени в близост до работните повърхности, за да може слънчевата светлина да достига до тях и да не се налага включване на изкуствено осветление.

Има още два хитри начина за оползотворяване на естествената светлина:

  • светлинни тръби;
  • светлинни полици.

Светлинните тръби могат да се поставят на покрива и да позволят на слънчевата светлина да достигне до вътрешни помещения, които нямат пряк достъп до нея. Светлинните полици представляват хоризонтални огледални плоскости разположени на прозорците, които пречупват пряката слънчева светлина и осигуряват индиректна дифузна светлина в помещенията.

Електрическо осветление. Видове и цели

Другите цели на осветлението са то да създаде определено настроение, ефектно осветявайки определена област в помещението. За тази цел може да се използва, например красива настолна лампа. Тя има предимството, че може да се мести според желанието на собственика и да осветява места, избрани според дейността, която се извършва в определен момент.

Когато се съчетават всички видове осветление е много важно да се анализира какви дейности ще се извършват във всяка стая и кои декоративни елементи или произведения на изкуството искате да подчертаете.

В стаите, в които ще се извършват многобройни дейности, като всекидневната и хола, дизайна изисква повече видове осветителни тела, които да се използват според целта. В зависимост от това, дали ще гледате телевизия, четете книга или играете занимателна игра с децата на пода, отделните осветителни тела трябва да се превключват по начин, осигуряващ желаното осветление. Всеки тип лампа има предимства и недостатъци и добрият дизайн използва подходящ тип за всяко приложение.

Трябва да помним, че повечето стаи се нуждаят поне от два вида осветление: общо осветление и осветление за изпълнение на задачи/акценти. Използвайте различни лампи и осветителни тела за всяка цел.

Ключове и превключватели

Добра идея е да имате множество ключове/превключватели за различните осветителни тела. Очевидно е, че един ключ за всички лампи в дома е неефективен, затова е необходимо да имате група от лампи, които да управлявате с един превключвател или дистанционно.

При дълги коридори или стълбища са подходящи девиаторните ключове в двата края на коридора. А лампите със сензори за движение са подходящи, там където те могат да бъдат забравени включени и да останат включени дълго време, като складове, бани. Лампите със сензори за светлина се използват в градини и открити пространства и се включват вечер, когато естествената светлина намалее чувствително. Димерите са подходящи за основното осветление в стаята, за да могат да регулират светлинния поток, в зависимост от конкретните дейности. Например, когато гледате филм, можете да намалите основното осветление, без да го изключвате напълно.

Светлината, винаги е била неотменима част от живота. Не случайно дори библията започва с думите: „Да бъде светлина!“. От нас зависи как да живеем със светлината. Да хармонизираме вътрешната си светлина със светлината в света.

инж. Димитър Костов

 
Избрани продукти