Нормативный уровень искусственной освещенности при люминесцентных: Нормы освещения торгового зала, помещений

Содержание

Освещение торговых залов

Как известно из школьного курса биологии, двигательная реакция в ответ на световой стимул проявляется уже у самых примитивных одноклеточных организмов. В частности, такое простейшее, как эвглена, всегда плывет туда, где условия освещения лучше. Конечно, покупатель — существо более высокоорганизованное. И все же из двух похожих магазинов он выберет тот, в котором светлее.

Качественное освещение привлекает покупателей

Подобная избирательность не случайна и тесно связана с физиологией человека. Большинство людей с нетерпением ждут прихода весны, и не только из-за повышения среднесуточных температур. Для нашего организма в первую очередь важно увеличение продолжительности светового дня, благодаря чему у нас улучшается настроение, прибавляются силы, повышается работоспособность. Недостаток солнечного света в осенне-зимний период может оказывать негативное влияние на самочувствие и настроение людей, проживающих в умеренных и северных широтах. Отдельные индивидуумы даже склонны к развитию так называемой «сезонной депрессии», симптомы которой исчезают с наступлением весны. Кстати, этим больным врачи предлагают лечение световой терапией.

Некоторые исследователи полагают, что все дело в гормоне мелатонине, который усиливает сонливость, устраняет возбуждение и понижает общий тонус, что необходимо для полноценного сна. Поэтому выработка этого гормона осуществляется только в темное время суток. Все мы знаем, как трудно проснуться утром, если на улице темно или пасмурно, и как легко — если за окном ярко светит солнце. Когда освещения достаточно, гормон не синтезируется, и человек чувствует себя бодро. Таким образом, можно сделать вывод, что свет объективно влияет на физическое и эмоциональное состояние человека. Специалисты в области магазиностроения давно поняли: качественное освещение торговых залов — залог успеха и один из наиболее эффективных инструментов, позволяющих воздействовать на настроение покупателя. Комфортная освещенность вызывает положительные эмоции, увеличивает время пребывания клиента в торговом зале и, как следствие, повышает продажи.

Допустимый уровень освещения в торговом зале

Первое правило, которое учитывается при разработке концепции освещения торгового зала: света должно быть достаточно, чтобы посетители магазина, выбирая товары, не ощущали дискомфорта. При недостаточной освещенности торгового пространства (меньше 500 Лк) зрение покупателей будет постоянно напряжено. А если человек постоянно будет испытывать какие-либо неудобства, он вряд ли станет вашим постоянным клиентом. Другая крайность — слишком большое количество света также может привести к отрицательному эффекту.

Многие торговые залы магазинов имеют среднюю освещенность 1000-1500 Лк (этот параметр замеряется на расстоянии 0,7-1 м от пола), хотя значения интенсивности света могут варьироваться более широко в зависимости от особенностей проекта, окружающих условий и требований заказчика. Так, в отдельно стоящем магазине общая освещенность может быть и не очень высокой (например, 700-800 Лк), но покупатели при этом будут чувствовать себя вполне комфортно.

А вот в торговом центре такой магазин будет проигрывать своим соседям, поскольку требования арендаторов к освещенности, как правило, значительно выше (1000-2000 Лк). Некоторые розничные сети исходя из собственной концепции оформления магазинов и вне зависимости от месторасположения объектов делают освещение торгового пространства очень ярким — до 2500-3000 Лк и более.

Добиться необходимого уровня освещенности можно различными способами. Наиболее простой вариант — равномерный общий свет. Более ярко в этом случае, как правило, освещается только расчетно-кассовая зона. Такой подход характерен для продовольственных сетей и крупноформатных магазинов, занимающих большие площади (например, гипермаркетов), для которых на первый план выходят затраты на электроэнергию.

Более интересное решение заключается в сочетании общего и акцентного освещения, когда часть светильников создает равномерный световой фон, на котором с помощью локальной подсветки более яркими световыми пятнами выделяются определенные функциональные зоны торгового зала.

Многоуровневый свет характерен в первую очередь для магазинов непродовольственного формата. Как правило, дополнительно освещаются пристенное и островное оборудование, касса и, конечно же, витрины и примерочные.

Обострение конкуренции заставляет владельцев магазинов придумывать все новые способы борьбы за своего покупателя. Поэтому с каждым годом возрастает спрос на нестандартные решения, а торговые точки все чаще привлекают клиентов не столько ярким светом, сколько интересной световой концепцией. По словам экспертов, если несколько лет назад приходилось доказывать необходимость акцентного света, то сегодня большинство заказчиков это понимает, благодаря чему диалог с клиентом получается более конструктивным, и в процессе обсуждения перед ним стоит лишь задача выбора конкретного решения из нескольких предложенных вариантов. Главное достоинство акцентного освещения в том, что оно предоставляет более широкие возможности как для дизайнера, так и для заказчика и позволяет создать неповторимый и запоминающийся за счет своей индивидуальности интерьер.

Важная деталь

При проектировании освещения важно учитывать специфику магазина. Так, в супермаркете и бутике свет будет решать совершенно разные задачи. Как правило, в магазинах среднего ценового уровня предпочтение отдается интерьерам, насыщенным светом. И здесь разница интенсивности общего и акцентного освещения не столь велика — в среднем 500 Лк. В дорогих же магазинах уровень общего освещения часто снижается до 300-400 Лк, а товары наоборот выделяются очень ярким локальным светом.

Грамотная работа специалиста по освещению дает возможность управлять вниманием покупателя

: благодаря световым контрастам клиент зрительно выделяет подсвеченные зоны. Это важно, например, для магазинов одежды — когда необходимо обратить внимание посетителей на новую коллекцию. Акцент может делаться не только на товаре. С его помощью решаются более глобальные задачи по организации движения покупательских потоков: светом можно выделить зоны, которые зачастую остаются без внимания посетителей. Такие акценты, расставленные определенным образом, создадут маршрут, по которому покупатель обойдет весь торговый зал и познакомится со всем ассортиментом магазина. Кроме того, интересным световым решением можно обозначить переходы из одного зала в другой и лестницы, если в магазине более одного этажа.

Чтобы привлечь внимание покупателя, светодизайнер может оперировать не только яркостью света, но и другими средствами, например, светом разного спектрального состава, различными световыми эффектами и т.д. В качестве примера нестандартного решения можно привести освещение стены со спортивной обувью в магазине Adidas. Равномерно осветить большую вертикальную плоскость не так просто, поэтому было решено использовать модульные световые панели. Внутри них размещены люминесцентные лампы, дающие свет разного спектрального состава. Система управления позволяет динамически варьировать яркость световых панелей и одновременно изменять цвет их свечения за счет аддитивного смешивания излучений независимо управляемых ламп красного, зеленого и синего цвета.

Для акцентного освещения, создаваемого с помощью направленного света, могут быть использованы встроенные светильники или прожекторы

Светильники направленного света

Для акцентного освещения, создаваемого с помощью направленного света, могут быть использованы встроенные светильники или прожекторы (монтируются на какую-либо поверхность — потолок, пол, стена; или же на шинопровод). Выбор типа установки зависит от условий. Так, если в помещении высокие потолки, нет смысла использовать встроенный свет — он будет неэффективным. Другой пример — бетонные потолки, в которые нельзя ничего встроить. В этом случае монтируют трековую систему, которая состоит из шинопроводов (алюминиевые профили разной длины), соединенных коннекторами.

Существует большое разнообразие соединительных элементов (в том числе, гибкие переходники), благодаря чему данная конструкция может повторить контур любого помещения. Поэтому трековая система очень гибкая и мобильная — она позволяет легко перемещать светильники и незаменима для магазинов с частой сменой экспозиции.

В некоторых магазинах, например, мебельных салонах, часто делают решетку из шинопроводов, что дает возможность подвесить прожектор в любом месте торгового зала. Еще одно достоинство трековой системы в том, что упрощается подводка электропитания — нет необходимости подводить ток к каждому светильнику. Диаметр светового пятна может варьироваться в некотором диапазоне. Качественная оптика дает равномерное световое пятно. Его размер зависит от угла, который регулируется отражателем. Все зависит от задачи. Если необходимо осветить ряд с одеждой или полки с обувью, используется широкий угол (max 60˚), который позволяет охватить большую зону, а если надо выделить, например, одну пару обуви, — узконаправленный светильник, который будет давать точечный свет.

Лампы для освещения торговых залов

Для освещения торговых залов применяются следующие типы ламп: галогенные , металлогалогенные и люминесцентные. Пока еще производители не создали универсального источника света, поэтому в 80% магазинов в качестве общего равномерного освещения используют люминесцентные лампы, а для акцентного света — галогенные и металлогалогенные. Стоит отметить, что при включении металлогалогенного источника света ему необходимо 2-3 минуты, чтобы выйти на рабочий режим. Люминесцентные и галогенные лампы загораются сразу. Поэтому комбинированное использование нескольких типов ламп, в том числе, предотвращает наступление внезапной темноты из-за перепадов напряжения (что вполне возможно, если установлены только металлогалогенные источники света). Выбор ламп в каждом конкретном случае зависит от нескольких параметров: качественных характеристик света, эффективности использования электроэнергии, а также необходимости в дополнительном оборудовании.

Существует две качественные характеристики света — цветопередача (Ra) и цветовая температура (цветность). Индекс цветопередачи отражает качество воспроизведения цветовых оттенков освещаемых объектов. Чем больше значение Ra (max = 100), тем естественнее будут выглядеть цвета в свете лампы. Самая хорошая цветопередача у галогенных ламп (Ra=100). У металлогалогенных и люминесцентных ламп индекс цветопередачи ниже — 80-90 и 70-90 соответственно. Значение Ra для некоторых магазинов (продающих, например, косметику и одежду) имеет принципиальное значение. Покупатель должен быть уверен, что при дневном освещении купленная вещь будет иметь тот же цветовой оттенок, что и в торговом зале.

Цветовая температура (Тц, выражается в градусах Кельвина) говорит о цветовом оттенке света лампы, который может варьироваться от теплого (Тц меньше 3500 К) до холодного (Тц больше 4000 К). Цветность источника света может оказывать определенное воздействие на покупателя. Так, теплый желтоватый свет создает спокойную расслабляющую атмосферу и часто используется в магазинах одежды или в продуктовых магазинах в хлебном и овощном отделах. Холодный свет оказывает стимулирующее воздействие, его применение оправдано в магазинах, торгующих техникой или спортивными товарами. Галогенные источники света дают только теплый свет. Тц для металлогалогенных ламп может варьироваться от 3000 до 5000 К, а люминесцентные лампы имеют наибольшую вариабельность оттенков — от 2700 до 6500 К. С каждым годом все большее значение приобретает экономичность светотехники

С каждым годом все большее значение приобретает экономичность светотехники, хотя, конечно, по сравнению с Европой в нашей стране электроэнергия пока еще значительно дешевле. Насколько эффективно лампа преобразует электрическую энергию в световое излучение, характеризует такой параметр, как световая отдача. Эта величина равна отношению светового потока лампы к потребляемой ею мощности. Чем выше светоотдача, тем меньше энергии рассеивается в виде тепла и тем экономичнее лампа. Наиболее эффективны в этом плане металлогалогенные источники света, а наименее эффективен — галоген (он относится к лампам накаливания, которые, как известно, имеют самый низкий КПД).

Для подключения некоторых источников света необходимо дополнительное оборудование. Галогенные лампы выпускаются в двух вариантах: рассчитанные на стандартное сетевое напряжение (220 В) и низковольтные (12 В). Последним требуется электронный трансформатор , который понижает напряжение в сети. Для работы люминесцентных и металлогалогенных ламп необходим пускорегулирующий аппарат. ПРА могут быть электромагнитными и электронными. Вторые стоят дороже (хотя в последнее время разница в стоимости заметно сократилась), но обладают рядом существенных преимуществ, снижающих эксплуатационную стоимость светильников. Они обеспечивают быстрый запуск и стабильные характеристики лампы на протяжении всего срока службы, экономят электроэнергию (на 25%), а также нейтрализуют «стробоскопический эффект» (незаметное для глаз мерцание лампы).

При проектировании акцентного освещения необходимо помнить, что металлогалоген и галоген (в большей степени), в отличие от холодного люминесцентного света, нагревают окружающее пространство. Поэтому эти источники света нужно располагать на удаленном расстоянии от товаров, которым противопоказан перегрев. Кроме того, в маленьком помещении тепловое излучение от ламп (если их много) может ощутимо нагреть воздух, что создаст некомфортные условия и для покупателей, и для персонала.

Стоит также отметить, что под действием яркого направленного света некоторые товары (например, одежда) заметно выгорают. Чтобы это предотвратить, необходимо использовать лампы со специальным фильтром, который поглощает UV-излучение. Для того чтобы правильно расставить акценты в торговом зале, необходимы профессиональные навыки

Холодный расчет

Для того чтобы правильно расставить акценты в торговом зале, необходимы профессиональные навыки. Большое значение имеет специфика товара: для обуви, меховых изделий, спортивной одежды, ювелирных украшений, продовольствия (овощей, вина, мяса, хлеба) существуют свои рекомендации по расположению ламп и их характеристикам. Поэтому так важно обратиться к хорошему специалисту, который учтет все нюансы и поможет избежать ошибок, исправление которых впоследствии может обойтись заказчику недешево.

При проектировании системы профессионального освещения необходимо вписаться в выделенную для данного помещения мощность, а также уложиться в бюджет. Источник света подбирается исходя из задач, которые ставит клиент. Если он хочет, чтобы в торговом зале был яркий свет, как правило, ставится металлогалоген. Если это очень большие помещения, металлогалоген в любом случае будет комбинироваться с люминесцентными лампами.

Систему освещения торговых залов необходимо проектировать только, когда известны все параметры помещения: его габариты, материалы отделки, цвет стен, пола, оборудования, высота стеллажей и витрин и т.д. Только после того, как заказчик предоставит всю необходимую информацию, светотехник может осуществить расчет освещенности, для чего используется специальная программа, которая учитывает все особенности помещения. Это важно, так как разные поверхности и материалы могут отражать или поглощать часть света, что сказывается на визуальном восприятии пространства.

Если нужно спроектировать свет, к примеру, для магазина меховых изделий, чтобы в нем была освещенность 1000 Лк, подбираются более мощные источники света, так как у меха высокое светопоглощение, поэтому подсветка должна быть более интенсивной. При этом визуально покупателям не будет казаться, что света очень много. Аналогичная ситуация может быть, если в магазине очень плотно расставлен товар и в результате все отражающие поверхности (пол, стены) закрыты.

Больше света нужно ставить в открытое помещение, в котором мало светоотражающих поверхностей, или, например, когда интерьер решен в темных тонах. Большое значение имеет фактура отделочных материалов и мебели. Так, ковровое покрытие будет поглощать часть света, а глянцевая плитка — наоборот отражать. Освещенность будет зависеть и от того, на каком расстоянии и высоте от оборудования будут установлены светильники, какой будет угол отражения и шаг между ними.

Далее проектировщик решает, как выбранные светильники будут размещаться в зале. Очень важно грамотно направить светильник, чтобы покупатель, подходя к оборудованию, не загораживал свет. Также не должно быть ярких бликов на стеклянных и зеркальных поверхностях. Большое значение уделяется тому, чтобы направленный свет не ослеплял клиента, когда он разворачивается, чтобы отойти от подсвеченного товара. Поэтому металлогалогенные светильники располагают на расстоянии не менее 1м от оборудования. Чтобы сделать прямой свет низко расположенного светильника рассеянным, используют дополнительные насадки (бленды, решетки).

Таким образом, становится очевидно, что при проектировании системы профессионального освещения торговых залов необходимо учесть массу нюансов и тонкостей, что под силу только профессионалам, которые имеют в этом деле большой опыт.

Отправьте нам заявку и получите проект освещения бесплатно

Мы на выгодных условиях сотрудничаем с архитекторами и дизайнерами, сетевыми магазинами, строительными и девелоперскими компаниями, проектными организациями и дилерами. Свяжитесь с нами, и мы обсудим детали сотрудничества на особых условиях



Спасибо, мы получили Ваше
обращение и перезвоним в
ближайшее время!

В рабочий день среднее время
ожидания не превышает 15 минут

Отправка заявки завершилась неудачей, пожалуйста, повторите попытку позднее


Понравилась статья? Поделитесь ей с друзьями!

Твитнуть

Поделиться

Плюсануть

Поделиться

Запинить

Теги: Освещение магазинов, Светодизайн, Освещение витрин, Свет и маркетинг

Нормы освещенности в жилых домах

С развитием технического прогресса расширились не только  грани человеческих возможностей, но и промежуток времени, когда люди занимаются активной деятельностью.

Раньше с восходом солнца вставали, делали все дела и с закатом ложились. А теперь световой день и период активности можно легко продлить с помощью выключателя на осветительном приборе.

Но цивилизация пошла дальше. От правильного освещения теперь зависят ваше зрение, хорошее настроение, возможность качественно выполнять работу. Поэтому для любых помещений существуют нормы освещенности.

Нормы освещенности. Что это такое?

От того, для какой цели будет использоваться помещение, зависит и то, сколько нужно для этого света. Очевидно, что на рабочем месте должно быть больше света, чем в небольшой кладовой комнате.

Как, что и каким образом должно освещаться, определяют несколько правовых документов. Главный среди них – СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение».

По нему проводят все расчеты при проектировании освещенности жилых помещений, образовательных учреждений, предприятий, витрин аптек и магазинов, вокзалов, парков, улиц и т. д.

Нормы освещения указываются в Люксах (Лк). Один Люкс соответствует одному люмену на квадратный метр. Для разных помещений есть свои нормы, которые указывают необходимое количество света. Они зависят от рабочей поверхности. В классе, например, это высота парты, в лифте –  пол и т. д.

Как уже говорилось выше, при расчете количества света также учитывают характер процессов, которые будут выполнять в той или иной комнате, как часто и как долго. Для жилых помещений разработаны следующие нормы освещенности.

Как правильно рассчитать освещенность комнаты

Создавая проект освещенности жилого дома, зачастую руководствуются не какими-то строгими нормами, а личными ощущениями. Источники света размещают так, чтобы было достаточно светло, уютно и комфортно. Специалисты считают, что этот способ не всегда верен и лучше следовать нормам.

Но если вы все же решились настроить освещение самостоятельно, то есть несколько способов, которые помогут сделать это правильно.

Способ №1. Установить столько источников света, чтобы глазам было комфортно, – не тускло и не ярко. Чтобы придерживаться хоть каких-то расчетов, можно воспользоваться нехитрой формулой: на 1 кв. м – одна лампочка мощностью 25 Вт.

Способ № 2. Воспользоваться таблицей, в которой есть нормы освещенности в ваттах для жилых помещений. Ищете нужное помещение, норму для него и умножаете ее на количество квадратных метров.

Эта таблица подходит, если вы воспользуетесь обычными лампочками. Если выберете галогенные или люминесцентные, то учтите, что первые при такой же мощности дают в 1,5 больше света, а вторые – в 5 раз.

Например, вы посчитали, сколько нужно лампочек в спальню площадью 20 м2. Тогда 12 Вт/м2 умножаем на площадь и получаем 240 Вт. То есть для полноценного освещения вам нужно купить, как минимум, две лампы мощностью 100 и 150 ватт.

Если используем галогенные лампы, то 240 Вт делим на 1,5. Выходит 160 Вт. Значит, вам нужны три галогенные лампочки: две мощностью 50 Вт и одна –  мощностью 60 Вт. По такому же принципу считают количество люминесцентных ламп. Делайте расчеты «с запасом», если декор и интерьер помещения выполнены в темных тонах.

В качестве осветительных приборов можно использовать люстры, как основной источник света, и торшеры, бра, настольные лампы – как дополнительный. Вы можете «распределять» между разными приборами лампочки разной мощности. Главное, чтобы освещение при этом было равномерным.

Способ №3. Подходит для расчета освещенности, если используются светодиодные лампы. Сначала вычисляют величину светового потока (в люменах, Лм), затем определяют количество светодиодных ламп.

Люмены считают так: норма освещенности (в Люксах),  площадь помещения и коэффициент, зависящий от высоты потолка (от 2,5 до 2,7 метра; от 1,2 до 2,7–3 метров; от 1,5 до 3–3,5 метра; от 2 до 3,5–4 метров).

Далее, пользуясь таблицей, количество люмен делим на количество соответствующих ватт светодиодной лампы. В итоге определяем, сколько нужно светодиодных ламп.

Способы автоматической оптимизации освещения в жилых помещениях

Несмотря на то, что теоретически всеми этими способами можно воспользоваться без помощи профессионалов, они не являются такими уж простыми. Крайне велика вероятность ошибиться и создать недостаточно или слишком яркое освещение.

Проще и качественнее оптимизировать освещение автоматически с помощью датчиков освещенности. Эти устройства определяют текущий уровень освещенности и, если он ниже заданного порога, включают светильники.

Еще один способ организовать равномерное освещение в комнате – использовать комбинированные диммирующие датчики присутствия и диммируемые светильники. Подойдет, например, датчик PD4-M-2C-DUO.

Благодаря двум подвижным сенсорам освещенности эта модель позволяет измерять освещенность в конкретном месте, например, у окна. За счет этого у диммируемых светильников настраивается разная яркость – и каждая зона получает достаточное количество искусственного света.

При этом вы не тратите лишнюю электроэнергию, а соответственно, и деньги.

Создать равномерное освещение в доме в соответствии с заданными нормами вам помогут специалисты компании B.E.G. Обратитесь к нам, чтобы получить бесплатную консультацию профессионалов.

Не забывайте подписываться на наш блог и читать интересные статьи об автоматизации освещения.

comments powered by HyperComments

Искусственное освещение помещений, требования к освещению и к светильникам

Показатели дискомфорта

 

     Если в поле зрения одновременно попадают поверхности, имеющие чрезмерно различную яркость, то возникают неприятные зрительные ощущения, которые называют дискомфортной блескостью. Особенно часто подобная ситуация возникает на улице, когда взгляд направлен на какой то удаленный объект, а в поле зрения попадает яркое солнце. Яркие солнечные лучи сужают наши зрачки и не позволяют рассмотреть желаемый объект, имеющий существенно меньшую яркость, чем поверхность солнца. Хотя иногда удается ладонью руки защитить глаза от солнца и все-таки рассмотреть объект нашего интереса. 

     А теперь представим себе, что в поле зрения попадает ярко светящаяся поверхность светильника (или яркое отражение света на столе или мониторе компьютера), в результате чего зрачки стремятся сузиться. Но поверхность рассматриваемого предмета освещена существенно слабее. И для оптимального ее изучения по условиям освещенности зрачкам необходимо расширяться. Вот мы и получили неприятный зрительный эффект – дискомфортную блескость, вызывающий чрезмерное напряжение глаз. Длительное ежедневное напряжение глаз может даже вызвать их заболевания.

     Дискомфортная блескость  – самый неприятный недостаток многих осветительных установок. Можно обеспечить хорошую освещенность, в том числе цилиндрическую, индекс цветопередачи источников света Ra=90 и более. Но находясь в помещении, мы будет испытывать дискомфорт.

     Для количественной оценки дискомфортной блескости и слепящего воздействия осветительной установки в нормативных документах по проектированию освещения используются: показатель ослепленности Р, показатель дискомфорта М и объединенный показатель дискомфорта UGR.

     Показатель дискомфорта М — критерий оценки дискомфортной блескости, используемый в России.

     Объединенный показатель дискомфорта UGR является международным критерием оценки дискомфортной блескости. Используется в большинстве стран (кроме США и Канады). В настоящее время показатель введен и в национальные нормативные документы.

     Показатель ослепленности Р — критерий оценки слепящего действия осветительной установки. Используется в основном для оценки качества осветительных установок помещений промышленного назначения и различных мастерских по ремонту бытовой техники, обуви и одежды, расположенных в жилых и общественных зданиях.

     Основные формулы для расчета данных показателей приведены в третьем издании Справочной книги по светотехнике под редакцией Ю.Б. Айзенберга (издание 2006 года). Требования к методу определения показателя дискомфорта UGR приведены в ГОСТ Р 54943-2012.

     Сейчас использование показателя ослепленности Р постепенно снижается, так как оценивать показатели дискомфорта удобнее в величинах UGR или М, расчет которых выполняется на основе одних и тех же данных и соответственно они легко пересчитываются один из другого. Связь между UGR и М приведена в Таблице 1.

 

                                                                                                                                     Таблица 1

UGR

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

М

8,4

9,7

11,2

13

15

17

20

23

26,6

31

35,5

 

UGR

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

М

41

47

55

63

73

84

98

112

129

150

 

     В настоящее время для расчета объединенного показателя дискомфорта UGR используют программные средства, например программу DIALux. Она вычисляет UGR в пределах от 10 до 30. Этого диапазона вычислений более чем достаточно.

     Для вычислений параметров осветительной установки для каждого используемого светильника с официального сайта производителя данного типа осветительного оборудования скачивают специальный IES файл с фотометрическими данными. Сейчас практически все изготовители светильников выкладывают на своих сайтах в свободный доступ соответствующие IES файлы для программы DIALux. Данная программа не является единственной, и некоторые светотехники пользуются другими программными средствами.

     Обычно осветительные установки проектируют исходя из параметра UGR от 15 до 25. При величине UGR менее 15 можно говорить о весьма качественной осветительной установке. В помещениях, в которых не предусматривается постоянное присутствие людей, UGR может быть более 25, если это не противоречит нормам для данного типа помещения.

     Оценивают величины дискомфортной блескости около торцевых стен помещения на высоте 1,2 метра при направлении взгляда на противоположную стену.

Требования к светильникам

     Значение дискомфортной блескости зависит от типа используемых светильников (их мощности, кривой силы света (КСС), защитного угла, площади излучающей свет поверхности), и способа их расстановки в помещении.

    Самый простой способ добиться хороших показателей дискомфортной блескости – использовать светильники, излучающие часть светового потока (более 10%) в верхнюю полусферу, то есть на потолок. За счет этого уменьшается разница яркостей светящихся поверхностей осветительных приборов и потолка. Дальнейшего уменьшения яркости излучающей поверхности светильника (при фиксированном световом потоке) можно добиться выбором светильников с большой излучающей поверхностью. То есть уменьшить светимость поверхностей светильника (отношение светового потока к площади излучающей этот поток поверхности).

     Защитить глаза от ярких светящихся поверхностей светильника помогают защитные экраны, рассеиватели и плафоны. Защитные экраны действуют подобно ладони руки, когда мы ей защищаем глаза от слепящих солнечных лучей. Привычные нам офисные светильники размером 60х60 см с четырьмя люминесцентными лампами по 18 Вт снабжают сложными призматическими рассеивателями, которые закрывают от глаз источники света – лампы, но позволяют световому потоку практически беспрепятственно проходить через них.

     Для дома желательно выбирать светильники, имеющие небольшие значения светимости. С этой точки зрения лучшими являются светильники с лампами накаливания. Значительно сложнее обстоит дело со светодиодными светильниками – в них весьма маленькая поверхность светодиода излучает большой световой поток. Поэтому светодиодный светильник должен содержать экраны, рассеиватели и плафоны, исключающие всякую возможность попадания в поле зрения прямого излучения поверхности светодиода. Светодиодные светильники по сравнению с лампой накаливания потребляют значительно меньшую мощность при одинаковом световом потоке (примерно в 5-8 раз), поэтому если в рассеивателях и плафонах будет потеряно 10-20 % светового потока, то это не стоит рассматривать как недопустимый фактор.

Магазины светильников

Официальные сайты популярных интернет магазинов, в которых можно выбрать и купить светильники для дома или офиса, вы можете посмотреть на странице сайта Магазины светильников.

Также на этой странице рассмотрены некоторые особенности приобретения осветительных приборов в интернет магазинах.

                                                                                                                                   Виктор Чернов

К ОГЛАВЛЕНИЮ (Все статьи сайта)                                                                             04.01.2016

Методичка по гигиене.2 тема.Освещение

17

18

ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ОСВЕЩЕНИЮ БОЛЬНИЦ, РОДИЛЬНЫХ

ОБРАЗЕЦ ПРОТОКОЛА ИССЛЕДОВАНИЯ УСЛОВИЙ ОСВЕЩЕННОСТИ

ДОМОВ И ДРУГИХ ЛЕЧЕБНЫХ СТАЦИОНАРОВ

Помещения больниц, родильных домов и других лечебных стационаров

УЧЕБНОЙ КОМНАТЫ

 

должно иметь естественное освещение.

ИССЛЕДОВАНИЕ ЕСТЕСТВЕННОЙ ОСВЕЩЕННОСТИ

Операционные, реанимационные и секционные, проектируемые с естест-

 

венным освещением, следует ориентировать на северные румбы горизонта (С,

1. В учебной комнате …… окон, окраска стен …….., потолка ……., чистота

СЗ, СВ). Не допускается ориентация на запад окон палат интенсивной терапии,

оконных стекол………, наличие на окнах жалюзи, штор…….

окон палат отделений детей в возрасте до 3 лет, а также комнат для игр в детских

2. Определение светового коэффициента: площадь остекления ……. м2,

отделениях. Окна других палат рекомендуется ориентировать на юг, юго-восток,

восток.

площадь пола……… м2, световой коэффициент …..

Коридоры палатных секций должны иметь естественное освещение, осуще-

 

ствляемое через окна в торцовых стенах зданий и в холлах.

3. Угол отверстия ………..(чертеж и расчеты). Угол падения ……..

Для защиты от слепящего действия и перегрева в летнее время от прямых

 

солнечных лучей в лечебных стационарах, расположенных в III и IV климатиче-

4. Коэффициент естественной освещенности: наружная горизонтальная ос-

ских районах страны, светопроемы, обращенные на сектор горизонта 70-2900

вещенность …. лк, освещенность на рабочем месте …….. лк, КЕО ……%.

с.ш. должны оборудоваться солнцезащитными средствами (козырьки, жалюзи и

5. Определение инсоляционного режима. Ориентация окон по сторонам

т.д.)

Искусственное освещение должно соответствовать назначению помещения,

света ………., тип инсоляционного режима……..

быть достаточным, регулируемым и безопасным, не оказывать слепящего дейст-

ИССЛЕДОВАНИЕ ИСКУССТВЕННОЙ ОСВЕЩЕННОСТИ

вия. Общее искусственное освещение предусматривается во всех, без исключе-

ния, помещениях. Для освещения отдельных функциональных зон и рабочих

 

мест устраивается местное освещение.

1. В данном помещении система освещения …….., светильники …….

Искусственное освещение помещений стационаров осуществляется люми-

2. Расчет искусственной освещенности по количеству светильников: площадь

несцентными лампами и лампами накаливания. Предусматриваемые для уста-

новки и применяемые люминесцентные светильники должны быть укомплекто-

пола ……….., число светильников ………, количество ламп ………., мощность

ваны пускорегулирующими аппаратами с особо низким уровнем шума.

одной лампы ………, общая мощность ………….., удельная мощность ………,

Светильники общего освещения помещений, размещаемые на потолках,

минимальная горизонтальная освещенность ……….

должны быть со сплошными закрытыми рассеивателями. Для освещения палат

3. Расчет необходимого количества светильников для создания заданной ос-

следует применять настенные комбинированные светильники (общего и местно-

го освещения), устанавливаемые у каждой койки на высоте 1,7 м от уровня пола.

вещенности: нормируемый показатель искусственного освещения………., удель-

В каждой палате предусматривается специальный светильник ночного ос-

ная мощность ………, необходимое количество ламп ……..

вещения, установленный в нише около двери на высоте 0,3 м от пола. В детских

 

и психиатрических отделениях светильники ночного освещения палат устанав-

 

ливаются в нишах над дверными проемами на высоте 2,2 м от уровня пола. Для

ЗАКЛЮЧЕНИЕ, РЕКОМЕНДАЦИИ.

управления ночным освещением всех палат секции следует предусматривать

 

один выключатель у поста дежурной медицинской сестры.

 

Во врачебных смотровых кабинетах необходимо устанавливать настенные

 

светильники для осмотра больного.

 

Нормативы освещения в школе, нормы и требования СанПин и СНиП освещенности в школах

Важность нормативов освещения в школах

Какие нормы освещения должны быть соблюдены в школе, и какие светильники соответствуют нормативам освещения, рассмотрим в этой статье. Известно, что за годы обучения в школе большой процент детей приобретает близорукость. Детям приходится проходить лечебно-диагностические процедуры и носить очки. В связи с этой ситуацией в настоящее время большое внимание уделяется санитарно-гигиеническим нормативам, связанным с освещением в российских школах и качеством осветительных приборов. Качественные и безопасные светильники, комфортное для глаз и нервной системы освещение — это важные факторы эффективности обучения в школе и поддержания общего хорошего самочувствия детей школьного возраста. Освещение в школах должно соответствовать требованиям установленных нормативов. 


Нормативы освещения различных помещений в школе

Нормативы освещения разработаны на основании того факта, что в обычной школе учатся дети всех возрастов: от малышей из подготовительного класса до совсем взрослых старшеклассников. В связи с этим, нормы освещения для классных кабинетов отличаются в зависимости от возраста обучающихся в классе детей.

Также нормативы освещения подразумевают наличие специальных помещений в школе:

  • библиотеки;
  • кабинета трудового обучения;
  • спортзала;
  • актового зала;
  • столовой или буфета;
  • кабинетов для лабораторных занятий;
  • коридоров и холла; раздевалки;
  • туалета;
  • кабинетов для отдыха и внеклассных занятий.

При составлении нормативов освещения учитывалось, что во многих школах дети остаются в продленке и проводят в школе практически целый день, выполняют домашние задания, играют и отдыхают. Часто дети приходят в школу, когда на улице еще темно, а уходят после захода солнца. Поэтому для соблюдения нормативов освещения следует учитывать как естественное дневное освещение, так и искусственное освещение в школе.


Нормативные документы СанПин и СНиП по освещению в школе

Нормативы освещения для школ с учетом всех требований зафиксированы в специальных документах:

  1. СанПин;
  2. СНиП.

В этих документах указаны все показатели освещенности и параметры светильников общего и местного освещения, предназначенных для школ.

Примерные нормы освещенности для школ по СанПин и СНиП:

  • учебные кабинеты — от 200 до 750 люкс;
  • библиотека — от 500 до 1500 люкс;
  • спортзал — от 100 до 300 люкс;
  • уровень освещенности классной доски — от 300 до 500 люкс. 

Преимущества и особенности естественного освещения в школах

Нормативы освещения и требования к светильникам для школ прописаны с учетом естественного и искусственного освещения, возраста детей и предназначения помещений в школе. При проектировании работ по освещению учебных классов уделяется внимание максимальной доступности естественного солнечного освещения.

Естественный свет является наиболее благоприятным для развития ребенка. Однако дети в школе должны иметь возможность отгородиться от слишком яркого света. Слишком яркий свет солнца из окна во время урока может навредить детским глазам не меньше, и даже больше, чем недостаток освещения.


Требования СанПин и СНиП к светильникам для школ

В нормативах СанПин и СНиП для освещения указаны типы светильников, которые могут применяться в классах и других помещениях школы.

К светильникам для школы в общих нормативах освещения указаны следующие требования:

  • светильник должен создавать требуемый уровень освещенности;
  • не допускается мерцание света от светильника и шумовые эффекты, например жужжание или потрескивание;
  • светильник должен создавать равномерное освещение;
  • свет от осветительного прибора должен быть мягким и рассеянным;
  • светильник должен быть безопасным и максимально экологически чистым, например, светодиодные светильники наиболее безопасны с точки зрения экологии и детского здоровья;
  • теплый световой поток от светильника в большей степени соответствует нормативам освещения СанПин и СНиП для школы.

Как выбрать торговое освещение

Качественное торговое освещение помогает магазинам продавать товары. Люди покупают глазами: оценивают привлекательность внешнего вида продукта, изучают детали, сравнивают цвета. Чтобы человек заметил те или иные товары на витрине или стеллаже, их необходимо хорошо осветить. 

Это руководство поможет выбрать качественное торговое освещение. Вы узнаете, как рассчитать уровень освещенности, какие типы и виды светильников лучше использовать в магазинах. С помощью статьи вы разберетесь с индексом цветопередачи и цветовой температурой, узнаете об оптимальных показателях светоотдачи и пульсации. 


Оглавление:

  • Технические характеристики светильников для магазинов.

          1.1. Освещенность торговых залов: нормы, рекомендации ученых и мерчендайзеров, расчет и оборудование. 

          1.2. Индекс цветопередачи и цветовая температура.

          1.3. Угол отражателя. 

          1.4. Пульсация. 

          1.5. Светоотдача.

  • Выбираем тип светильника.

          2.1. Люминесцентные или газоразрядные лампы. 

          2.2. Галогенные лампы.

          2.3. Металлогалогенные лампы. 

          2.4. Компактные люминесцентные лампы.

          2.5. Светодиоды.

  • Что нужно знать о функциональном предназначении оборудования.

         3.1. Светильники для общего освещения. 

         3.2. Светильники для акцентного освещения.

         3.3. Декоративные светильники. 

Какие технические характеристики учитывать при выборе светильников для торговых помещений

Осветительное оборудование для магазинов и торговых центров решает несколько задач. Оно обеспечивает достаточный уровень освещенности, необходимый для комфорта посетителей и сотрудников. Светильники создают условия, при которых покупатели могут объективно оценивать внешний вид товара. 

С помощью осветительного оборудования можно управлять вниманием клиентов: делать акцент на конкретных стеллажах и витринах или даже отдельных товарах. От характеристик светильников зависит микроклимат в торговых залах и сохранность продуктов. Из-за неправильного выбора и установки оборудования повышается температура воздуха, а продукция и торговое оборудование выцветает и портится. 

О технических характеристиках оборудования, которые обеспечивают качественное освещение магазинов, пойдет речь ниже. 

Общий уровень освещенности

Освещенность помещения влияет на комфорт покупателя и сотрудников, способность рассмотреть детали товаров. При недостаточном освещении людям тяжело объективно оценивать внешний вид продукции. Плохо освещенный торговый зал выглядит непривлекательно, а это негативно сказывается на эффективности работы магазина. 


Уровень освещенности определяется отношением светового потока к площади торгового помещения. Величина измеряется в люксах (лк). Один люкс равен люмену на квадратный метр. 

Справка

Люкс — единица освещенности. 1 люкс равен 1 люмену на м². Люмен (лм) — единица измерения светового потока.


Уровень освещенности торговых помещений регулируется строительными и санитарными нормами. 

О строительных и санитарных нормах

В СНиП 23-05-95* «Естественное и искусственное освещение» указан минимальный уровень освещенности торговых залов и зон торговых помещений в зависимости от типа товаров. 

Справка

СНиП и СанПиН дают владельцам магазинов минимальные ориентиры освещенности. В реальности указанной в нормативных актах освещенности недостаточно


Примеры:
  • В магазинах одежды, обуви, белья уровень освещенности должен составлять не менее 300 лк. 
  • В торговых залах продовольственных магазинов с системой самообслуживания рекомендуется освещенность 400 лк. 
  • В магазинах игрушек, канцтоваров, мебели допускается уровень освещенности от 200 лк. 

СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 устанавливает более жесткие требования к освещенности торговых помещений. Примеры санитарных норм:

  • В торговых залах супермаркетов уровень освещенности должен составлять не ниже 500 лк. В магазинах одежды, электротоваров, игрушек, ювелирных изделий, где нет самообслуживания, достаточным уровнем освещенности считается 300 лк. 
  • В продовольственных магазинах освещенность должна быть не ниже 400 лк. 
  • В магазинах мебели и стройтоваров допустимый уровень освещенности — 200 лк. 
Чтобы определить необходимый уровень освещенности, найдите в СНиП 23-05-95* и СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 подходящий тип торгового помещения. Если в документах указаны разные требования, руководствуйтесь более строгими нормами. 

О рекомендациях ученых и влиянии освещенности на эмоции и продажи

Обратите внимание, в нормативных документах указаны минимально допустимые уровни освещенности. Цель владельцев и руководителей магазинов заключается в создании оптимальных условий для покупателей. Чтобы стимулировать продажи, освещенность торговых залов нужно повысить. 

В ясный солнечный день освещенность на открытом пространстве составляет около 10 000 лк. При таких же условиях в помещении возле окна без жалюзи и занавесок уровень освещенности достигает 1000 лк. В глубине помещения уровень освещенности падает до 25–50 лк. 


Эксперты Национальной обсерватории оптической астрономии (NOAOA, США) рекомендуют ориентироваться на эти уровни при планировании искусственного освещения помещений. Светильники должны компенсировать падение освещенности с максимальных значений возле окна до минимальных внутри комнат или залов. 

С помощью осветительного оборудования уровень освещенности в самой темной точке помещения должен увеличиваться до 1000 лк с поправкой на функциональное предназначение площади. В торговых залах специалисты NOAOAрекомендуют обеспечить освещенность 750 лк. 

На практике уровень освещенности в магазинах может быть выше указанных значений. Например, освещенность в магазинах одежды ирландского ритейлера Primark превышает 1200 лк. На такой уровень освещенности можно ориентироваться руководителям торговых заведений. Зачем это нужно?

Продажи — это прежде всего эмоциональное взаимодействие продавца и покупателя. Это в первую очередь справедливо для дорогих товаров, например, дизайнерской одежды, ювелирных изделий. Яркий свет влияет на эмоциональный фон посетителей магазинов. Высокий уровень освещенности в торговых залах возбуждает и даже вызывает эйфорию, улучшает настроение. Недаром многие люди считают шоппинг одним из лучших средств от хандры. 


О расчетах и оборудовании
Представьте, что выбираете осветительное оборудование для продовольственного магазина. Уровень освещенности согласно СНиП и СанПиН должен составлять 400 люкс. Вы хотите обеспечить покупателям комфортные условия, поэтому планируете освещенность в торговом зале на уровне 1000 лк. Кстати, такая освещенность бывает на улице днем в пасмурную погоду. 

Рассчитать необходимое количество светильников можно с помощью специального программного обеспечения, например, Dialux. Расчеты может сделать светодизайнер или консультант в магазине светового оборудования. А предварительно посчитать нужное количество светильников можно самостоятельно. Это поможет оценить стоимость необходимого осветительного оборудования и проконтролировать поставщиков. 

Для расчетов нужно знать следующие данные:
  • Запланированный уровень освещенности. В примере выше величина составляет 1000 лк. 
  • Площадь торгового зала в квадратных метрах. Представьте, что величина составляет 200 м².
  • Световой поток выбранного светильника. Например, светильник OrionKvadrat 250 мощность 38Вт обеспечивает световой поток 3770лм.
  • Поправочный коэффициент. Он позволяет учесть потери света из-за мебели, торгового оборудования, особенностей поверхностей в торговом зале. 

Точно определить значение поправочного коэффициента можно с помощью таблицы коэффициента светового потока. Для экспресс-расчетов можно использовать поправочный коэффициент 0,5. 

Чтобы добиться уровня освещенности 1000 лк в торговом зале площадью 200 м², понадобится 100 светильников OrionKvadrat 250 со световым потоком 3770 лм и мощностью 38 W. Формула расчетов выглядит так:

3770 лм*100*0,5/200=942,5 лк

Вместо формул для расчета количества светильников можно воспользоваться онлайн-калькуляторами. Примеры можно найти на сайтах производителей осветительного оборудования. Например, отечественный производитель «Световые технологии» предлагает удобный калькулятор. Для приблизительных расчетов нужно выбрать заданный уровень освещенности, указать площадь помещения и выбрать светильник. Остальные параметры можно не менять. Полученные результаты можно распечатать или сохранить в PDF. 


Индекс цветопередачи и цветовая температура

На комфорт покупателя сильно влияют две характеристики осветительного оборудования: индекс цветопередачи и цветовая температура. 

Индекс цветопередачи выражается числовым коэффициентом Rа. Он характеризует правдоподобность цветопередачи при искусственном освещении по сравнению с естественным. Максимальный Ra равен 100 единицам. Такая цветопередача обеспечивается при природном дневном свете. 

Оптимальный уровень цветопередачи для торгового оборудования — 80–90 единиц. Ra ниже 80 сильно искажает цветовосприятие и мешает покупателям объективно оценивать цвет товара. Цветопередача выше 90 единиц тоже не нужна, так как она снижает эффективность осветительного оборудования и увеличивает энергопотребление.



Цветовая или колориметрическая температура измеряется в кельвинах (К). Цветовая температура источника искусственного света влияет на восприятие цвета окружающих предметов. 

По признаку цветовой температуры источники света объединяются в три группы:

  • Теплые — ниже 4000 кельвинов. Например, колориметрическая температура пламени свечи составляет 1500 К, а лампы накаливания 40 Вт — 2200 К. 
  • Нейтральные — от 4000 до 5000 кельвинов. Например, цветовая температура люминесцентной лампы белого света составляет 4000 К, а солнца утром — 4500 К. 
  • Холодные — выше 5000 кельвинов. Цветовая температура дневного света в облачную погоду составляет 6500 К, а в ясную — 7500 К. 
Светильники для торговых помещений нужно выбирать с учетом особенностей товаров, которые вы продаете. «Теплые» лампы с температурой ниже 4000 кельвинов создают уютную домашнюю атмосферу. Такое освещение можно использовать в магазинах или отделах товаров для дома, например, мебели для спальной и детской комнат. 

«Холодные» светильники с температурой выше 5000 кельвинов стимулируют психоэмоциональный фон и работоспособность, активизируют человека. Это идеальное решение для магазинов спорттоваров и спортивной одежды, промышленного оборудования, ювелирных изделий и бижутерии. 

«Нейтральные» светильники — универсальное решение для общего освещения в супермаркетах и многопрофильных магазинах. Лампы с колориметрической температурой от 4000 до 5000 кельвинов обеспечивают объективное цветовосприятие для любых групп товаров. 

Что нужно знать об отражателе

Отражатель или рефлектор — элемент конструкции светильника, который обеспечивает направленность и распределение света. В современных светодиодных светильниках используются алюминиевые, хромовые или пластиковые отражатели с металлическим напылением. 

Отражатели характеризуются несколькими параметрами:

Угол рефлектора

Угол рефлектора влияет на силу излучения света и площадь освещения. Чем уже угол, тем меньше световое пятно и выше освещенность. 

Светильники с узким углом формируют небольшое световое пятно. Такое оборудование используется для акцентного освещения, например, для подсветки и визуального выделения конкретного товара на витрине. Светильники с широким углом создают большое световое пятно. Они подходят для общего освещения или заливки светом торговых залов. 



Зеркальный и матовый рефлектор

Матовый отражатель делает свет более комфортным, приглушает его. Светильники с матовыми рефлекторами создают уют, доверительную атмосферу. Зеркальный отражатель распределяет свет по помещению и усиливает его. Лампы с зеркальными рефлекторами лучше использовать для акцентного освещения или повышения общего уровня освещенности. 

Симметричный и асимметричный отражатель

Симметрический рефлектор имеет форму параболы, конуса или сферы. Он создает равномерный световой поток. Универсальное решение для общего и акцентного освещения.
 
Асимметричный рефлектор подходит, если в торговом зале нужно создать неравномерное освещение. Также светильники с асимметричными отражателями применяются для оформления стеллажей, горок, витрин. Светильники с рефлекторами данного типа чаще используют в бутиках, магазинах дорогих товаров с дизайнерским интерьером. 

Рефлектор с ровной или ячеистой поверхностью

Отражатели с ячеистой поверхностью обладают более высоким коэффициентом светоотражения по сравнению с ровными рефлекторами. Поэтому они подходят для акцентного освещения или повышения общего уровня освещенности в магазине. 

Как пульсация влияет на качество освещения

Источники искусственного света излучают световой поток с пульсацией или мерцанием. Коэффициент пульсации — важная характеристика осветительного оборудования, которую нужно учитывать при планировании освещения торгового помещения. 

Высокий уровень пульсации в первую очередь влияет на персонал магазина. Люди быстрее устают, становятся раздражительными. Это негативно сказывается на качестве обслуживания покупателей. 

Допустимый уровень пульсации искусственного освещения регулируется нормативными актами: СНиП 23-05-95 и СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03. Согласно этим документам, уровень пульсации искусственного освещения на рабочем месте не должен превышать 20 %. Это устаревшие нормы. По актуальным данным, работоспособность и настроение человека ухудшаются, если коэффициент пульсации осветительных приборов превышает 5 %. 

Коэффициент пульсации осветительного оборудования зависит от типа лампы и качества светильника. Вот средние показатели:

  • Лампы накаливания — 15–18 %.
  • Люминесцентные лампы — 14–23 %.
  • Металлогалогенные лампы — 18 %.
  • Светодиодная лампа с драйвером — 4 %.
Обратите внимание, коэффициент пульсации некачественных светодиодных светильников без драйверов значительно превышает указанное значение. 

Почему нужно учитывать светоотдачу

Светоотдача светильника — соотношение излучаемого света и потребляемой мощности. Показатель измеряется в люменах на Ватт. Светоотдача характеризует энергоэффективность и экономичность осветительного оборудования. Чем выше показатель, тем меньше энергии потребляют светильники для достижения заданного уровня освещенности. Светоотдача в зависимости от типа лампы в светильнике составляет:

  • Лампа накаливания 60 Вт — 11–12 лм/Вт.
  • Люминесцентная лампа 15 Вт — 46–47 лм/Вт. 
  • Компактная люминесцентная лампа 15 Вт — 60 лм/Вт.
  • Светодиодная лампа 8 Вт — 87–88 лм/Вт. 

Светодиодные лампы обладают самой высокой светоотдачей. Поэтому светодиодные светильники — оптимальное решение для освещения торговых помещений с точки зрения энергоэффективности и экономичности. 

Какой тип светильников использовать в торговых помещениях

В торговом освещении чаще всего используются светильники таких типов: люминесцентные, галогенные и металлогалогенные, с энергосберегающими лампами и светодиодами. Подробности о преимуществах и недостатках каждого типа ниже. 

Люминесцентные или газоразрядные лампы

Светильники с люминесцентными лампами обладают широким диапазоном цветовой температуры и индекса цветопередачи. В зависимости от типа люминофора Ra люминесцентных ламп составляет от 60 до 90 и выше. Цветовая температура меняется в диапазоне 2700–7700 К. Справка

Люминофор — вещество, которое преобразует энергию в свет. В люминесцентных лампах в качестве люминофора применяется галофосфат кальция.


Светильники с люминесцентными лампами создают высокую пульсацию. Соответствующий коэффициент превышает 15 %. Это негативно влияет на работников магазина, а также на покупателей, которые долго находятся внутри помещения. 

Преимущества люминесцентных ламп:

К недостаткам относятся:

  • Снижение светового потока в процессе эксплуатации. После 5000 часов использования люминесцентной лампы световой поток уменьшается на 30–40 % от первоначального.
  • Зависимость срока службы от цикла «включение–выключение». Этот эффект называется износ включением. В среднем срок службы люминесцентной лампы сокращается за один цикл на 2 часа. 
  • Низкая светоотдача по сравнению со светодиодами. Люминесцентные светильники уступают светодиодным в энергоэффективности в два и более раз. 

Галогенные лампы

Галогенные лампы представляют собой лампы накаливания, в колбе которых находится галоген. Это обеспечивает повышение температуры накаливания спирали и увеличивает срок работы лампы. 

Цветовая температура галогенных ламп составляет 3000 К. Индекс цветопередачи превышает 90 Ra. Галогенные лампы обладают низкой светоотдачей: она не превышает 22 лм/Вт. Срок службы галогенной лампы составляет 2000–4000 часов.

К преимуществам галогенных ламп относится хорошая цветопередача. В число главных недостатков входят:

  • Низкая энергоэффективность. 

  • Выделение тепла и ультрафиолетового излучения в процессе работы. Это негативно влияет на микроклимат в помещении, приводит к выгоранию и порче товаров и мебели. 

  • Пожароопасность. Галогенные лампы нагреваются до очень высоких температур.

Металлогалогенные лампы

В металлогалогенных лампах (МГ) в колбе находятся галогенные газы, а также соединения металлов с галогенными газами, например, йодид натрия.

Металлогалогенные лампы обладают высоким уровнем цветопередачи. Соответствующий индекс составляет 80–90 Ra. Основные преимуществ металлогалогенных ламп:

  • Высокий коэффициент цветопередачи, широкий диапазон цветовой температуры. 
  • Высокая продолжительность службы. Металлогалогенные лампы работают 10 000–15 000 часов. 
  • Широкий спектр колориметрической температуры. 

К недостаткам МГ-ламп относятся:
  • Низкая энергоэффективность. Средняя светоотдача составляет 24 лм/Вт. 
  • Постепенное включение. Световой поток достигает максимума в течение 10–15 минут.
  • Необходимость остывания лампы перед повторным включением. Обычно приходится ждать около 10 минут. 

Компактные люминесцентные лампы

Компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) в обиходе называют «энергосберегающими». По принципу работы они не отличаются от люминесцентных ламп. Компактность достигается за счет изогнутой формы колбы. 

КЛЛ обеспечивают хорошую цветопередачу. Соответствующий коэффициент составляет от 60 до 98. «Энергосберегающие» лампы обладают высокой светоотдачей. Показатель составляет 50 – 60 лм/Вт. 

Главные преимущества КЛЛ:
  • Высокая энергоэффективность. 
  • Хорошая цветопередача. 
  • Широкий диапазон колориметрической температуры. 
  • Большой срок службы. В среднем составляет 10 000 часов, некоторые производители декларируют 15 000 часов. 

К недостаткам «энергосберегающих» ламп относятся:
  • Зависимость продолжительности срока службы от количества циклов «включение-выключение». 
  • Повышенная хрупкость. Колба может лопнуть при попытке заменить лампу. 
  • Выделение ультрафиолетового излучения. Это негативно влияет на товары и торговое оборудование: они могут выцветать. 
  • Выделение тепла. КЛЛ практически не влияют на микроклимат в торговом помещении. Но их опасно использовать в закрытых светильниках из-за угрозы возгорания. 

Светодиодные лампы

Светодиодные лампы (LED) — оптимальный тип источника света для торгового освещения. Срок эксплуатации LED-ламп составляет 50 000 часов и выше. Светодиоды обладают высокой светоотдачей: показатель превышает 80 лм/Вт. Энергоэффективность и продолжительный срок эксплуатации компенсируют один из недостатков светодиодных светильников: высокую стоимость. 


Светодиодные лампы имеют широкий диапазон цветовой температуры: от 2700 до 6400 К. Благодаря этому подходящие светильники можно найти для магазинов и торговых залов с любыми товарами: от продуктов питания и мебели для дома до спортивного и промышленного оборудования. 

В число главных преимуществ светодиодных ламп входят: 

  • Энергоэффективность, экономичность. 

  • Хорошая цветопередача, широкий спектр цветовой температуры. 

  • Продолжительный срок эксплуатации.

  • Отсутствие негативного влияния на товар и оборудование из-за ультрафиолетового и теплового излучения. 

К недостаткам LED-светильников относятся:

  • Еще несколько лет назад светодиодные светильники стоили дороже светильников с другими источниками света. Сегодня этого недостатка нет: цена светодиодов доступная.
  • Высокий уровень пульсации при использовании некачественного драйвера. В торговых помещениях следует использовать только качественные светильники проверенных производителей. 
  • Снижение светового потока в процессе эксплуатации. Это особенно актуально для некачественных LED-ламп, которые быстро теряют яркость. 

Выбираем светильники по функциональному предназначению

В магазинах применяются светильники для общего и акцентного освещения. Также используются декоративные светильники. Ниже представлена информация об особенностях оборудования перечисленных типов. 

Светильники для общего освещения

Оборудование этого типа обеспечивает общий уровень освещенности в торговом зале. При выборе светильников для общего освещения обращайте внимание на следующие характеристики. 

Тип монтажа

При выборе светильников учитывайте характеристики торгового помещения: высоту и вид потолка. Для торговых залов с высокими потолками подойдут подвесные светильники или светильники на шинопроводе. В помещениях с низкими потолками используйте встраиваемые или накладные светильники. Первые подойдут для подвесных или натяжных потолков. Вторые можно использовать в зданиях с бетонными потолками. 



Тип источника света

Оптимальное решение — качественные светодиодные светильники.

Уровень цветопередачи

Ориентируйтесь на индекс цветопередачи Ra90. 

Цветовая температура

В большинстве случаев для общего освещения в торговом зале супермаркета, торговом центре или магазине с разными группами товаров подходят светильники с нейтральной цветовой температурой: от 4000 до 5000 К. 

Для специализированных магазинов выбирайте колориметрическую температуру в зависимости от группы товаров. Например, теплый желтый свет (температура ниже 4000 К) лучше подходит для освещения магазинов хлебобулочных изделий и выпечки, мебели для дома, детских товаров. Холодный свет с температурой выше 5000 К подходит для освещения магазинов спортивной одежды и инвентаря, ювелирных лавок, промтоваров.

Угол рефлектора

Для общего освещения подходят светильники с широким углом рефлектора. Они равномерно заливают светом помещение, не создают бликов и не вызывают дискомфорт у посетителей и персонала. 

Светильники для акцентного освещения


Акцентное или направленное освещение выделяет отдельные зоны, витрины, стеллажи в торговом зале. Светильники акцентного типа управляют вниманием потенциальных покупателей. Человек при посещении магазина в первую очередь смотрит на хорошо освещенные отделы, зоны торгового зала и отдельные продукты. 



Также светильники направленного света обеспечивают дополнительный комфорт для посетителей торговых точек. Они помогают объективно оценивать внешний вид товаров, рассматривать детали и фактуру, замечать оттенки цветов. При выборе акцентных светильников обращайте внимание на описанные ниже характеристики. 

Тип монтажа

При выборе типа монтажа акцентного освещения учитывайте особенности торгового помещения. Трековые светильники на шинопроводе можно назвать универсальным решением. Треки монтируются на потолках любого типа. 

Акцентное освещение можно обеспечить с помощью встраиваемых выдвижных светильников. Оборудование этого типа можно использовать в помещениях с натяжными и подвесными потолками. 

Еще одно удачное решение для акцентного освещения — карданные светильники. Светильник поворачивается в двух плоскостях и обеспечивает направленное освещение товара. 

Тип источника света

Для акцентного освещения подходят светодиодные светильники. Они не выделяют тепло и ультрафиолет, которые негативно влияют на товары и торговое оборудование. Срок службы качественных светодиодных ламп достигает 50 000 часов. 

Уровень цветопередачи

Комфорт и объективное цветовосприятие обеспечивают светильники с индексом цветопередачи Ra90.

Цветовая температура

С помощью акцентных светильников можно создать освещение с нужной колориметрической температурой в отдельных зонах торгового зала. Например, если для общего освещения в торговом центре используется нейтральный свет, витрины отдела ювелирных изделий и бижутерии можно выделить светильниками с холодным светом (выше 5000 К). Выбирайте цветовую температуру светильников в соответствии с товарами, которые вы продаете. 

Угол рефлектора

Для акцентного освещения применяются светильники с узким углом рефлектора. Они создают направленный узкий луч света, с помощью которого удобно делать световые акценты и привлекать внимание посетителей к конкретным товарам. 

Декоративные светильники

Декоративные светильники выполняют эстетическую функцию. Они дополняют общее и акцентное освещение и украшают торговый зал. При выборе оборудования для декоративного освещения вы ограничены только особенностями интерьера торгового зала и собственной фантазией. 



Цветное освещение удобнее всего обеспечить с помощью светодиодных светильников или светильников с цветными компактными люминесцентными лампами. Для оформления витрин и входной группы чаще всего используют трековые светильники на шинопроводе или встраиваемые светильники.

Вместо заключения: что нужно помнить при выборе торгового освещения

Световое оборудование обеспечивает общий уровень освещенности торгового зала, а также помогает управлять вниманием посетителей. Светильники создают комфортные условия для покупателей и персонала, помогают объективно оценивать внешний вид товаров. 

При выборе осветительного оборудования определите целевой уровень освещенности. Подумайте о важных характеристиках искусственного освещения: цветопередаче и колориметрической температуре. Предварительно рассчитать необходимое количество светильников можно с помощью предложенной в руководстве формулы или онлайн-калькуляторов на сайте производителей. А точные расчеты попросите сделать поставщика. 

Помните, что оптимальное решение для торговых помещений — качественные светодиодные светильники. Благодаря энергоэффективности и продолжительному сроку службы использовать их выгоднее, чем светильники с компактными люминесцентными или металлогалогенными лампами. 

Звоните по телефону 8 (800) 250-10-14, чтобы получить дополнительную информацию о торговом освещении.




Нормативный уровень искусственной освещенности при люминесцентных лампах в торговых залах готового платья, обуви, тканей, парфюмерных, галантерейных отделов.

А)300 лк

Б) 100 лк

В) 200 лк

Г) 50 лк

49.В понятие «микроклимат» входит:

А) Температура и влажность воздуха

Б) Скорость движения воздуха, тепловое излучение

В) Все вышеперечисленное

50.Состояние теплового комфорта в организме человека теплоотдача осуществляется:

А) Путем конвекции 30%, излучение 45%, испарение 20%

Б) Путем конвекции 50%, излучение 25%, испарение 20%

В) Путем конвекции 30%, излучение 55%, испарение 10%

51.В организме человека теплообразование осуществляется за счёт :

А) Энергии, высвобождаемой от употребляемой пищи

Б) Энергии, высвобождаемой при выполнении мышечной работы

В) Всё выше перечисленное

52. Очистку от пыли светильников общего освещения следует проводить:

А) один раз в два года

Б) не реже двух раз в год

В) один раз в год

53. Допустимо ли использование одноразовых масок повторно:

А) да

Б) нет

В) допустимо после дезинфекции

54. При размещении магазина одежды в жилом доме вентиляция должна быть:

А) автономной от жилой части здания

Б) совмещенной с жилой частью здания

55.При размещении магазина бытовой химии в жилом доме вентиляция должна быть:


А) совмещенной с жилой частью здания

Б) автономной от жилой части здания

56. Вошь является переносчиком:

А) ВИЧ инфекции

Б) вирусного гепатита

В) сыпного тифа, возвратного тифа

57. Цикл развития головной вши от стадии гнид до взрослой особи составляет:

А) 2 дня

Б) 7 дней

В) месяц

Г) 9 месяцев

Чтобы пройти тест, пожалуйста, перейдите по ссылке:

http://test.appsoftware.ru/

(Зажмите клавишу «ctrl» на клавиатуре и щелкните ссылку левой клавишей мыши)

Влияние искусственного света на здоровье

Контекст — С ростом использования энергосберегающих ламп и развитием новых технологий освещения возникает беспокойство по поводу того, что этот сдвиг может негативно повлиять на некоторых людей, у которых есть условия, которые реагируют на свет.

Могут ли эти новые источники искусственного света повлиять на здоровье населения или светочувствительных людей?

1. Почему искусственный свет вызывает беспокойство?


Одинарный конверт CFL

Искусственный свет состоит из видимого света, а также некоторых ультрафиолетовых (УФ) и инфракрасных (ИК) излучений, и есть опасения, что уровни излучения некоторых ламп могут быть вредными для кожи и глаз.И естественный, и искусственный свет также могут нарушить работу биологических часов и гормональную систему человека, что может вызвать проблемы со здоровьем. Ультрафиолетовый и синий компоненты света могут нанести наибольший вред.

Некоторые люди с заболеваниями, которые делают их чувствительными к свету, утверждают, что энергосберегающие лампы (в основном компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) и светоизлучающие диоды (светодиоды), которые были привезены для замены ламп накаливания, ухудшают их симптомы и играют роль в широком спектре заболеваний.Они также утверждают, что защитные меры, такие как закрытие ламп второй стеклянной оболочкой (которая снижает УФ-излучение), неэффективны.

Использование некоторых типов КЛЛ в течение длительного времени на близком расстоянии может подвергнуть пользователей воздействию ультрафиолетового излучения, приближающегося к пределам, установленным для защиты рабочих от повреждения кожи и глаз. Подробнее …

2. Как работает искусственное освещение?


Металлогалогенные лампы могут представлять опасность при использовании вблизи кожи, но они не предназначены для этого.

Люди уже давно создают искусственное освещение, сжигая или нагревая материалы, и свечи, а также другие лампы, работающие на пламени, все еще широко используются сегодня. С появлением электричества появились лампы накаливания, в которых обычно металлическая нить запаяна внутри стеклянной трубки, а электричество используется для нагрева металла до тех пор, пока он не начнет светиться. Это традиционные лампочки, которые использовались в течение многих лет, но теперь постепенно заменяются более энергоэффективными лампами. Галогенные лампы работают по тому же принципу, но они также содержат газ внутри трубки, который делает свет намного ярче, а лампу более эффективной.

Электроразрядные лампы излучают свет, пропуская электрический ток через газ. Базовая конструкция также представляет собой газовый герметик внутри трубки, но существует множество различных вариантов. Некоторые лампы удерживают газ при низком давлении, и наиболее распространенным примером этого типа являются люминесцентные лампы. Газоразрядные лампы высокого давления излучают более яркий свет и используются для освещения больших зданий, при создании телевидения или кино, а также для уличного освещения.

Твердотельное освещение — это новая технология, которая в будущем может стать основным источником искусственного света.Светодиоды (LED) хорошо известны и уже используются, но разрабатываются новые типы ламп.

Уровни излучения снижаются с увеличением расстояния до лампы, поэтому для обеспечения безопасности ламп для глаз и кожи они испытываются в худшем случае, когда лампа находится на расстоянии всего 20 см. На основе этих стандартных тестов лампы были разделены на четыре группы риска: «не подвержены риску» (RG0), «низкий риск» (RG1), «средний риск» (RG2) и «высокий риск» (RG3), который включает только лампы, где кратковременное воздействие представляет опасность.

Большинство ламп классифицируются как «не подверженные риску», а большинство редких исключений классифицируются как «с низким уровнем риска». Типы ламп, классифицируемые как «средний риск» и выше, обычно предназначены для использования профессионалами в местах, где они не представляют опасности. Неправильное использование ламп, относящихся к 1–3 группам риска, может вызвать повреждение глаз или кожи, которого можно избежать с помощью соответствующих мер. Например, металлогалогенные лампы, которые используются для освещения спортивных арен, могут представлять опасность при использовании на расстоянии 20 см, но их нормальное использование не представляет никакого риска.Подробнее …

3. Как свет влияет на живые организмы?

Солнце и лампы излучают видимый свет и невидимое излучение, например ультрафиолетовое (УФ) и инфракрасное (ИК). Длина волны видимого света определяет его цвет, от фиолетового (более короткая длина волны) до красного (более длинная волна). УФ и ИК можно разделить в зависимости от длины волны на более узкие полосы (UVA / UVB / UVC для ультрафиолета, при этом UVA является наиболее близким к видимому свету, и IRA / IRB / IRC для инфракрасного излучения, при этом IRA является наиболее близким к видимому свету.). Солнце излучает радиацию во всем диапазоне длин волн, но земная атмосфера блокирует большое количество ультрафиолетового и инфракрасного излучения.

Воздействие света на клетки зависит от излучения и его длины волны, типа клетки, хромофора и химической реакции.

Когда свет освещает вещество, он может нагревать его, и это главный эффект ИК. Видимый и ультрафиолетовый свет также может запускать химические реакции, если они достигают соответствующих поглощающих молекул, называемых хромофорами, которых очень много в клетках кожи и глаз.Видимое излучение и излучение IRA проникают глубже всего в кожу и глаза и могут достигать сетчатки. UVC, IRB и IRC проникают меньше всего.

Тело имеет множество защитных мер против слишком яркого или слишком горячего света: моргание, боль, естественное отвращение к яркому свету и сужение зрачка, но повреждение все же может произойти в результате передержки .. Радиация может вызвать ожоги, но это редко бывает с отечественными лампами. Видимый свет и УФ-лучи также могут запускать химические реакции, обычно помогая создавать соединения-окислители, которые затем могут атаковать клетки.Антиоксиданты, пигменты и другие химические вещества в коже и глазах могут уничтожить их чрезмерный уровень, поэтому химические реакции замедляются, а количество образующихся продуктов будет безвредным. Однако более высокие дозы радиации могут привести к образованию токсичных уровней этих химически активных веществ, что вызовет заболевания. Подробнее …

4. Какое влияние на здоровье наблюдалось?


Воздействие света в ночное время может нарушить циркадный ритм.

Видимое и инфракрасное излучение от искусственного света вряд ли окажет какое-либо влияние на здоровье, если только оно не является чрезвычайно интенсивным и не используется на близком расстоянии.

Избыточное воздействие ультрафиолета вызывает краткосрочные ожоги, а в течение длительного времени увеличивает риск развития рака кожи (меланомы), а также плоскоклеточного рака (SCC) и базальноклеточного рака (BCC). Согласно наихудшему сценарию, самые высокие измеренные УФ-излучения от ламп, используемых в офисах и школах, но не лампы с очень низким уровнем выбросов, используемые для домашнего освещения, могут увеличить количество SCC среди населения ЕС.

Нет никаких доказательств того, что кратковременное воздействие ламп, обычно используемых в офисах или дома, могло бы вызвать какое-либо повреждение глаз.Синий компонент видимого света может повредить сетчатку, но это происходит только из-за случайного воздействия солнечного света или искусственного освещения очень высокой интенсивности, поэтому такое бывает редко.

Нет убедительных доказательств того, что длительное воздействие синего света меньшей интенсивности вызывает какое-либо повреждение сетчатки.

Длительное воздействие ультрафиолета от солнечного света может повредить роговицу и вызвать катаракту, но использование искусственного света обычно вряд ли приведет к подобным эффектам.

Воздействие света ночью во время бодрствования, например, при сменной работе, может быть связано с повышенным риском рака груди, а также вызывать нарушения сна, желудочно-кишечного тракта, настроения и сердечно-сосудистой системы.Однако эти эффекты возникают из-за нарушения естественного циркадного ритма независимо от типа освещения. Подробнее …

5. Каково воздействие на людей, в условиях которых они чувствительны к свету?


Светодиоды не излучают УФ-лучи

Большинство людей с кожными заболеваниями, которые делают их чувствительными к свету, обнаруживают, что солнечный свет вызывает симптомы, но некоторые из наиболее чувствительных пациентов также реагируют на искусственный свет. Синий или УФ-компонент света особенно эффективен при обострении кожных поражений при хроническом актиническом дерматите и солнечной крапивнице, а в случае красной волчанки они усугубляют как кожные реакции, так и само заболевание.По оценкам, 1 из 3000 человек в Европе страдает от таких состояний. Этим пациентам следует избегать источников света с УФ-излучением. Например, если они используют КЛЛ, было бы лучше, если бы они использовали КЛЛ с двойной оболочкой. Еще лучшим вариантом для некоторых людей могут быть светодиоды, потому что они не излучают УФ.

Воздействие света на пациентов с заболеваниями глаз, чувствительными к свету, широко варьируется от человека к человеку в зависимости от их генетической структуры. Все пациенты с дистрофией сетчатки должны носить специальные защитные очки, которые фильтруют вредные длины волн.

Современные КЛЛ практически не мерцают, но может быть некоторое остаточное мерцание, и даже если мерцание незаметно, оно все равно может восприниматься мозгом. Нет никаких научных данных, позволяющих оценить, влияют ли рассматриваемые здесь источники света на такие состояния, как синдром Ирлена-Мира, миалгический энцефаломиелит, фибромиалгия, диспраксия, аутизм и ВИЧ. Изображение: светодиоды не излучают УФ. Подробнее …

6. Как и где люди подвергаются воздействию искусственного света?


Воздействие ультрафиолета от искусственного света эквивалентно недельному отпуску в солнечном месте.

Кратковременное воздействие ультрафиолета от искусственного освещения на здоровых людей считается незначительным.Невозможно оценить долгосрочные риски, потому что нет данных о воздействии, но можно сделать оценки, учитывая наихудший сценарий. Это предполагает типичное воздействие на работе и в школе КЛЛ с наивысшим уровнем УФ-излучения, хотя на практике воздействие люминесцентных ламп будет ниже указанного.

Годовая доза УФ-излучения на коже при наихудшем сценарии эквивалентна недельному отпуску в солнечном месте. Подробнее …

7.Связаны ли потенциальные риски для здоровья с искусственным освещением?

Влияние кратковременного воздействия ультрафиолета от искусственного света незначительно. Длительное воздействие низких уровней УФ-излучения добавляет очень небольшой процент к пожизненному риску развития плоскоклеточного рака (SCC), но может привести к увеличению количества SCC в популяции.

У некоторых людей есть условия, которые делают их чрезвычайно чувствительными к свету. Солнечный свет, кажется, является основным возбудителем болезней, но в некоторых случаях искусственный свет также играет роль.Производители должны предоставить подробную информацию о свете, излучаемом каждой моделью лампы, чтобы пациенты и их врачи могли выбрать лампу, которая им больше всего подходит. Пациентам с дистрофией сетчатки следует носить специальные защитные очки, которые фильтруют короткие и средние волны.

Требуются дополнительные данные о воздействии УФ / УФ-С и синего света от внутреннего освещения, а также о их влиянии на кожные и глазные заболевания. Также необходимо провести исследования потенциальных последствий мерцания и несвоевременного воздействия искусственного света на здоровье.Подробнее …

Партнер публикации

Трехуровневая структура, используемая для передачи этого мнения SCENIHR, защищена авторским правом Cogeneris sprl.

Искусственный свет: 2. Как работает искусственное освещение?

2. Как работает искусственное освещение?


Металлогалогенные лампы могут представлять опасность при использовании вблизи скин, но они не предназначены для этого.

Огонь долгое время был единственным источником искусственного света и сегодня большая часть населения мира использует огонь в качестве основного источника света.Люди рано обнаружили огонь в их истории и использовали горящие или нагретые материалы как свет источники. Сегодня примерно 1,6 миллиарда человек все еще используют пламенные лампы.

Первые электрические источники света также основывались на нагревании. вещество, пока оно не засветилось, и вот как накаливается лампочки (угольные или вольфрамовые) работают. Галогенные лампы — это современные тип источника накаливания с вольфрамовой нитью содержится внутри трубки, заполненной смесью газов.Один из газы являются галогенами и позволяют вольфраму сильно нагреваться без таяния. Это делает лампу более эффективной и долговечен и свет ярче и ближе к цвету дневного света, который лучше для зрения.

Когда электрический ток проходит через газ, он может испускать видимый свет и этот процесс используется для изготовления электроразрядных ламп. В базовая конструкция — трубка, заполненная газом, с электродом на любой конец, чтобы между ними могла возникнуть электрическая дуга.В фактический излучаемый свет зависит от давления и характера газ. Газоразрядные лампы низкого давления очень эффективны, но некоторые модели плохо отображают естественные цвета предметов, как в случае желтых натриевых ламп, которые иногда используются для уличное освещение.

Люминесцентные лампы — это особый тип ламп низкого давления, в которых видимый свет образуется фосфорным покрытием внутри трубки, которое светится в ответ на интенсивный УФ-свет, производимый пары ртути внутри.Люминесцентные лампы дешевы, долговечны, эффективны и очень хорошо подходит для освещения. Компактный люминесцентный лампы (КЛЛ) состоят из двух, четырех или шести маленьких люминесцентные лампы на цоколе. Они очень эффективны и работают аналогично обычным люминесцентным лампам. Газоразрядные лампы высокого давления излучают интенсивный свет. Они используются в очень специфических приложениях и редко в обычное внутреннее освещение.Лампы-вспышки предназначены для производят вспышки чрезвычайно интенсивного света и используются в основном в фотография, научное, медицинское и промышленное применение. Газоразрядные лампы с диэлектрическим барьером также используются в промышленности.

Твердотельное освещение — это новая технология, которая может стать доминирующие в будущем:

  • Светодиоды производят свет в результате технологического процесса называется электролюминесценцией.Хотя светодиоды цветные, можно объединить несколько светодиодов для получения белого света. Сегодня маломощные светодиоды используются для вывесок, указателей и Рождественские огни. Для освещения используются мощные светодиоды.
  • Органические светодиоды производят плоские панели дисплеи с яркостью и резкостью, которые невозможно достичь любым другим способом, но эта технология все еще находится в стадии разработки. ранние стадии.
  • Автоэмиссионные устройства основаны на том же принципе. как люминесцентный материал, используемый в экранах телевизоров. Эти лампы в 4-5 раз более эффективны, чем существующие лампы, не содержат опасные материалы, имеют длительный срок службы и могут быть сделан для получения света, подобного дневному. Эта технология все еще находится на экспериментальной стадии, но ожидаемые варианты использования внутреннее освещение и проекторы.

Трудно точно определить «типичный» спектр, излучаемый тип лампы, потому что индивидуальные конструкции различаются. Это для этого причина того, что каждую отдельную модель лампы необходимо классифицировать в зависимости от конкретных рисков для здоровья. Этот классификация производится по ряду воздействий на здоровье, как четыре группы риска (РГ):

  • RG0 (без риска) и
  • Лампы
  • RG1 (незначительный риск) не представляют опасности при нормальных условиях эксплуатации. обстоятельства.
  • Лампы
  • RG2 (средний риск) не представляют опасности, потому что мы естественно отойти от слишком яркого или слишком яркого света. горячий.
  • RG3 (высокий риск) включают только лампы с кратковременным воздействие представляет опасность.

Эта классификация основана на реакции на краткосрочное воздействие. и применяется только к людям с нормальной чувствительностью.

Большинство ламп, используемых для нормального освещения, являются RG0 и большинство редких исключений — RG1.При условии, что эти лампы используются на тех расстояниях, на которые они были предназначены, излучение ультрафиолетового, инфракрасного или синего света, которое они излучают, должно мало или никакого риска для нефоточувствительных людей. Галогенные лампы бывают предназначены для использования с внешним стеклянным фильтром, и они также должен быть безопасным при условии, что фильтр действительно использовал. Подробнее …

Дизайн освещения для улучшения здоровья и благополучия

Астронавт наблюдает за восходом солнца на Земле с Международной космической станции.Предоставлено: НАСА

.

Как и многие другие институциональные структуры, собранные в конце двадцатого века, Международная космическая станция (МКС) была разработана с использованием люминесцентных ламп. В настоящее время космический корабль более чем на полпути к капитальному ремонту освещения, и его оригинальные лампы постепенно заменяются на светодиоды.

По сравнению с обычными лампами накаливания или люминесцентными лампами, светодиоды потребляют меньше энергии, служат дольше и не содержат стекла или ртути, что сводит на нет риск осколков стекла или токсичного металла, плавающих через космическую станцию, если лампы сломаются в условиях невесомости.Но исследователи также надеются, что новая система освещения поможет астронавтам лучше спать ночью и оставаться начеку в течение дня.

Проблема, которую пытаются решить инженеры, заключается в том, что в космосе нет «дня» или «ночи». МКС обращается вокруг Земли каждые 90 минут или около того, что дает астронавтам возможность часто видеть восход и заход Солнца, но также наносит ущерб примерно 24-часовым, или циркадным, часам тела. По словам Джорджа Брейнарда, директора отдела исследований света, среди множества пагубных последствий космического полета для здоровья серьезной проблемой стали нарушение циркадного ритма и сопровождающее его недосыпание, особенно когда люди думают о путешествиях в более отдаленные места в Солнечной системе. Программа в Университете Томаса Джефферсона в Филадельфии, штат Пенсильвания.

Светодиодная система освещения, представленная на МКС, предназначена не только для палочек и колбочек — фоторецепторных клеток в глазу, которые обеспечивают зрение при тусклом свете и в цвете соответственно, — но и третьего типа фоторецепторных клеток, которые были открыли почти 20 лет назад. Эти фоторецепторы, известные как светочувствительные ганглиозные клетки сетчатки (ipRGC), содержат светочувствительный белок, называемый меланопсином. Они не играют большой роли в видении; вместо этого ipRGC служат основным источником света для организма, который регулирует биологические функции, такие как цикл сна и бодрствования, бдительность и настроение.Исследователи начинают понимать, в какой степени слишком много или слишком мало света в неподходящее время дня может нарушить синхронизацию важных физиологических процессов, независимо от того, являетесь ли вы космонавтом на космическом корабле, медсестрой в ночную смену или просто играете. компьютерные игры после сна.

Искусственное освещение увеличило продолжительность ежедневного воздействия света на людей, к лучшему или к худшему. Системы динамического освещения на основе светодиодов, которые способны регулировать цвет и интенсивность излучаемого ими света, должны позволить проектировать освещенную среду, которая менее вредна для здоровья.«Технологии безграничны в том, что можно сделать с помощью светодиодных ламп», — говорит Роберт Лукас, нейробиолог из Манчестерского университета, Великобритания, изучающий реакцию зрительной системы на свет. «Это возлагает на нас, как на биологов, ответственность — говорить инженерам по свету, что именно они должны делать».

Стирание ночи

Тысячи лет дни людей управлялись восходом и заходом Солнца с помощью огня, чтобы продлить время бодрствования до вечера.Затем появился изобретатель из США Томас Эдисон. Лампа с углеродной нитью, которую он запатентовал в 1880 году, позволила людям круглосуточно работать в дневное время и закрепила лампы накаливания как краеугольный камень современной жизни.

И все же Эдисон не мог предвидеть того хаоса, который лампочка нанесет на циркадные часы людей. «Сочетание круглосуточной экономии и наличия электрического света привело к тому, что мы не обращаем внимания на суточный характер нашего вида», — говорит Люк Шланген, специалист по освещению из компании Signify, компании по светодиодному освещению в Эйндховене, Нидерланды.

К 1990-м годам многие исследователи начали подозревать, что зрение — это нечто большее, чем палочки и колбочки. Главный ключ к разгадке был получен от мышей, генетически модифицированных без палочек и колбочек, а потому слепых. Как и в случае со своими зрячими собратьями, свет может сбрасывать циркадные часы этих животных и подавлять экспрессию мелатонина 1 , гормона, вырабатываемого мозгом ночью, который регулирует цикл сна и бодрствования. Точно так же у некоторых слепых также нормальный цикл сна и бодрствования 2 .«Мы знали, что он существует, еще до того, как узнали, где и что это было», — говорит Стивен Локли, хронобиолог Гарвардской медицинской школы в Бостоне, штат Массачусетс.

В 2001 году команда Брэйнарда и исследователи из другой лаборатории в Университете Суррея, Великобритания, независимо друг от друга сообщили, что подавление мелатонина сильнее всего у людей, которые подвергаются воздействию света с длиной волны 446–477 нанометров, что соответствует синему в видимой области. -световой спектр. Это предполагает, что рецептор, настроенный на этот свет, регулирует циркадные часы 3 , 4 .Один из таких рецепторов, белок меланопсин, был связан с циркадным ритмом, и в 2002 году исследователи из Университета Брауна в Провиденсе, Род-Айленд, показали, что ганглиозные клетки сетчатки, содержащие этот рецептор — ipRGC, — чувствительны к свету 5 . Была идентифицирована биологическая цель, которая позволяет сбрасывать внутренние часы организма.

Эпидемиологические исследования последних нескольких десятилетий показали, что искусственный свет нарушает циркадные часы, и такое нарушение было связано с депрессией, метаболическими нарушениями, иммунными и сердечно-сосудистыми заболеваниями и раком 6 .Лампы накаливания и люминесцентные лампы в домах и офисах плохо воспроизводят спектр солнечных лучей. Хорошо настроенный светодиод может лучше стимулировать ipRGC людей, которые находятся в помещении в течение дня, помогая держать их циркадные часы на правильном пути. Но замена обычного освещения на светодиоды создает свои проблемы: в отличие от ламп накаливания и люминесцентных ламп, светодиодные фонари часто обогащаются синими длинами волн, которые нарушают сон при использовании в ночное время. Свет, который излучают светодиоды, также более интенсивный, а это означает, что они обладают двойным эффектом.«Интенсивность так же важна, как и длина волны», — объясняет Лукас. «Яркий желтый свет может иметь столько же активации меланопсина, сколько тусклый синий свет».

Интеллектуальное освещение

Большая часть биологии, лежащей в основе ipRGC, все еще исследуется — например, считалось, что эти фоторецепторы не играют никакой роли в зрении, но теперь известно, что они взаимодействуют с палочками и колбочками. Но рекомендации исследователей по созданию здоровой освещенной среды, тем не менее, просты: люди должны стремиться к яркому и синему свету днем ​​и минимизировать их воздействие ночью.«Я думаю, что сейчас мы знаем достаточно, чтобы изменить практику освещения на благо всех членов общества», — говорит Марк Ри, ученый-когнитивист из Исследовательского центра освещения Политехнического института Ренсселера в Трое, штат Нью-Йорк.

Лаборатория хронобиолога Стивена Локли в Гарвардской медицинской школе в Бостоне, штат Массачусетс, исследует, как глаз улавливает свет и сбрасывает циркадные часы организма. Фото: Магнус Веннман

Уже появилось несколько медицинских вмешательств на основе света.Было показано, что световые короба, излучающие интенсивный синий свет, помогают людям с формой депрессии, называемой сезонным аффективным расстройством; многие мобильные устройства теперь включают функции, позволяющие уменьшить излучение синего света в вечернее время; и доступны очки, которые фильтруют такие длины волн. В сотрудничестве с партнерами в отрасли исследователи также изучают способы сделать освещение помещений в офисах, больницах и жилых помещениях менее вредным для здоровья.

Ри и его коллега Мариана Фигейро, возглавляющая Исследовательский центр освещения в Ренсселере, исследуют влияние освещения на пожилых людей с болезнью Альцгеймера и родственными формами деменции 7 .По словам Фигейро, поскольку с возрастом на сетчатку попадает меньше света, для активации фоторецепторов требуется более высокая интенсивность света. Простое увеличение количества синего света в течение дня помогает регулировать циклы сна и бодрствования, которые часто нарушаются у людей с деменцией. Но достижение этого не всегда может быть практичным. «Никто не хочет есть яйца при голубом свете — все выглядят бледными и ужасными», — говорит Фигейро. «Когда вы выходите на поле, вы должны это учитывать.Тем временем Лукас и его команда используют проекторы для тестирования нового типа компьютерных или телевизионных дисплеев, выходной сигнал которых может быть изменен, чтобы уменьшить его способность стимулировать ipRGC 8 . Обычные дисплеи создают изображения, комбинируя три цвета света — красный, зеленый и синий. Вместо того, чтобы истощать синие длины волн из изображений, исследователи использовали оптические фильтры, чтобы настроить выходной сигнал двух проекторов, заменив синий на фиолетовый и голубой. Пятый цвет, желтый, также был использован, чтобы позволить исследователям больший контроль.Комбинированные проекции позволили получить изображения, которые были менее эффективны при стимуляции меланопсина в ipRGC, но имели сопоставимый цвет и яркость. Добровольцы не могли сказать, были ли просмотренные ими изображения созданы на модифицированных дисплеях. Тем не менее, они сообщали, что чувствовали себя более сонными и производили больше мелатонина в слюне, когда смотрели фильмы по вечерам, используя менее стимулирующую настройку.

Эти два типа дисплеев основаны на метамерии, явлении, благодаря которому комбинации света, которые выглядят одинаково, фактически различаются по своему спектральному составу, говорит Лукас.Каждая комбинация или метамер воздействует на колбочки одинаково, но на ipRGC по-разному. Сотрудник Лукаса Кристиан Кайохен, хронобиолог из Базельского университета в Швейцарии, планирует проверить влияние таких метамеров на когнитивные функции, настроение и сон в исследовании с участием до 200 офисных работников.

В принципе, метамеры могут быть включены в комнатное освещение, позволяя людям регулировать время и силу стимуляции ipRGC в помещении. Но освещение комнаты может быть непростым делом, объясняет Мануэль Спичан, нейробиолог из Оксфордского университета, Великобритания, который использует метамеры для изучения того, как свет влияет на зрительную функцию, поведение и активность мозга, потому что поверхности могут отражать свет разными способами.Итак, Спитчан использует компьютерное моделирование, чтобы предсказать, как объекты в комнате будут выглядеть при освещении метамерами.

Учитывая влияние искусственного освещения на тело, многие исследователи настаивают на разработке рекомендаций по дизайну освещения, которые учитывают его влияние на ipRGC, а также то, как оно может облегчить просмотр. В прошлом году группа исследователей под руководством Шлангена работала с Международной комиссией по освещению, некоммерческой организацией в Вене, над созданием эталона измерения.Это должно помочь преобразовать результаты экспертной оценки в количественное руководство по проектированию освещения.

Ожидается, что установка системы динамического освещения на МКС будет завершена в конце этого года. Он был разработан для обеспечения трех настроек: одна, обеспечивающая яркий белый свет для использования в рабочее время; другой, который излучает тусклый свет, насыщенный синими волнами, чтобы помочь подготовить космонавтов ко сну «вечером»; и более интенсивный свет, обогащенный синими длинами волн, который будет использоваться для повышения бдительности, когда это необходимо, и для сброса циркадных часов после работы в ночное время или для исправления нарушенных циклов сна и бодрствования.Брейнард и Локли, возглавляющие проект, уже оценили влияние системы на сон космонавтов, уровень мелатонина, производительность труда и зрение на Земле. Теперь астронавты проведут те же испытания в космосе, чтобы определить, может ли такое освещение преодолеть эффект от 16 восходов солнца в день.

Демонстрация того, что можно модулировать экстремальные циркадные нарушения, связанные с жизнью в космосе, поможет заложить фундамент будущего интеллектуального освещения, говорят они.«Нам повезло, что нейробиология и технология светодиодов развивались одновременно», — говорит Локли. «Будет только интереснее.

сдвиг в первичном и вторичном метаболизме

Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 2014 Apr 19; 369 (1640): 20130243.

Eva Darko

1 Сельскохозяйственный институт, Центр сельскохозяйственных исследований Венгерской академии наук, Мартонвашар, Венгрия

Parisa Heydarizadeh

2 MicroMar, Mer Molécules Sant — FR 3473 CNRS, Факультет наук и технологий, Университет Ле-Мана, Ле-Ман, Франция

3 Сельскохозяйственный колледж, Департамент агрономии и селекции растений, Технологический университет Исфахана, Исфахан 84156-83111, Иран

Бенуа Шофс

2 MicroMar, Mer Molécules Santé, IUML — FR 3473 CNRS, Faculté des Sciences et Techniques, University of Le Mans, Le Mans, France

Mohammad R.Сабзалян

3 Сельскохозяйственный колледж, Департамент агрономии и селекции, Исфаханский технологический университет, Исфахан 84156-83111, Иран

1 Сельскохозяйственный институт, Центр сельскохозяйственных исследований Венгерской академии наук, Мартонвашар, Венгрия

2 MicroMar, Mer Molécules Santé, IUML — FR 3473 CNRS, Faculté des Sciences et Techniques, University of Le Mans, Le Mans, France

3 Колледж сельского хозяйства, Департамент агрономии и селекции, Исфаханский университет Technology, Исфахан 84156-83111, Иран

Авторские права © 2014 Автор (ы) Опубликовано Королевским обществом.Все права защищены.Эта статья цитировалась в других статьях в PMC.

Abstract

Обеспечение адекватного количества и качества продуктов питания для растущего населения в изменяющихся климатических условиях в настоящее время является большой проблемой. В культурах, выращиваемых на открытом воздухе, солнечный свет обеспечивает фотосинтезирующими организмами энергию (посредством фотосинтеза). Они также используют качество света, чтобы ощущать окружающую среду и реагировать на нее. Для увеличения производственной мощности были приняты во внимание контролируемые системы выращивания с использованием искусственного освещения.Недавние разработки светодиодных (LED) технологий представляют огромный потенциал для улучшения роста растений и повышения устойчивости систем. В этом обзоре используются избранные примеры, чтобы показать, как светодиоды могут имитировать естественный свет для обеспечения роста и развития фотосинтезирующих организмов, и как изменения интенсивности и длины волны могут влиять на метаболизм растений с целью производства функционализированных продуктов питания.

Ключевые слова: сельское хозяйство с контролируемой средой, светодиоды, метаболизм, микроводоросли, фотосинтез

1.Введение

Рост населения, изменения климата, конкуренция в землепользовании для производства продуктов питания, кормов, топлива и волокна, а также растущий спрос на ценные природные соединения — все это усиливает потребность в искусственных системах выращивания, таких как теплицы, беспочвенные системы и вертикальное озеленение. даже в космических кораблях и космических станциях. Большинство этих систем выращивания требуют применения дополнительных, по крайней мере, дополнительных источников света для обеспечения роста растений. Поскольку эти источники представляют собой рассеиватели тепла, требующие охлаждения, искусственные системы часто не соответствуют требованиям устойчивости промышленных процессов.С точки зрения как экономики, так и устойчивости, необходимо было разработать новые технологии освещения, такие как светодиоды (LED) [1,2]. Прежде всего, светодиоды должны соответствовать требованиям растений к фотосинтезу и световой сигнализации, которые тесно связаны с двумя основными характеристиками света: длиной волны и плотностью энергии.

Будучи в основном неподвижными, фотосинтезирующие организмы должны адаптироваться к своей биотической и абиотической среде, которую они ощущают через различные типы рецепторов, включая фоторецепторы [3].Пигментная составляющая фоторецепторов позволяет рецептору извлекать из поступающего естественного белого света конкретную информацию, относящуюся к интенсивности ограничений окружающего света. Эта информация используется для выработки адекватного ответа [3].

Фотосинтез — это фотобиохимический процесс, использующий световую энергию для производства АТФ и НАДФН, которые в конечном итоге расходуются на сборку атомов углерода в органических молекулах. Функционально фотоны собираются комплексами белок-хлорофилл (Chl) -каротиноид (которые формируют светособирающую антенну фотосистем), а затем передаются в реакционный центр фотосистемы, где генерируются электроны; эти процессы происходят в хлоропласте [4].При слишком слабом освещении фотосинтез не может работать эффективно и появляются этиоляционные симптомы [5]. Однако чрезмерный свет генерирует кислородные радикалы и вызывает фотоингибирование. Оба явления сильно ограничивают первичную продуктивность [6].

Фотосинтетические процессы часто изменяются в растениях, выращиваемых при искусственном освещении, потому что лампы обычно не имитируют спектр и энергию солнечного света. С агрономической точки зрения, новые технологии освещения, такие как светодиоды, могут удовлетворить потребности растений в плотности энергии и длине волны, позволяя при этом обогащать определенные длины волн, обеспечивая тем самым количество и качество света, необходимые для различных фаз роста.Таким образом, биомасса и продукты метаболизма культурных растений могут быть изменены.

В этом обзоре дается краткое описание типов искусственного освещения, доступных для выращивания фотосинтезирующих организмов. Также рассматривается способность светодиодов имитировать эффекты естественного света с точки зрения энергии и информации, обеспечивая тем самым рост и развитие фотосинтезирующих организмов, а также возможность манипулирования метаболизмом растений для производства функционализированных продуктов питания посредством изменения интенсивности и длины волны. здесь используются избранные примеры.

2. Источники искусственного света для фотосинтеза

Искусственное освещение должно обеспечивать растения энергией и информацией, необходимой для развития. Для этой цели в камерах для выращивания широко используются люминесцентные лампы, особенно с улучшенным синим и красным спектром (то есть холодные флуоресцентные белые лампы), вместе с дополнительными источниками света для достижения устойчивого фотосинтетического потока фотонов, необходимого для высокой производительности [1,7 ]. Однако спектр и интенсивность люминесцентных ламп нестабильны в течение длительного времени (см. Сравнительную информацию в дополнительном электронном материале, таблица S1).

Газоразрядные лампы высокой интенсивности (HID), такие как металлогалогенные и натриевые лампы высокого давления, обладают относительно высокой плотностью энергии (макс. 200 люмен на ватт) и высокой эффективностью фотосинтетически активного излучения (PAR) (макс. 40%), а также обычно используются в теплицах и комнатах для выращивания растений. К недостаткам относятся повышенная потребность в энергии дуги для воспламенения, высокая рабочая температура, препятствующая размещению рядом с навесом, и спектральное распределение (высокая доля зелено-желтой области, значительное ультрафиолетовое излучение и измененное соотношение красный: дальний красный), которое может смещаться в зависимости от входная мощность сильно ограничивает их использование и инновации [8].Среди систем искусственного освещения светодиоды обладают максимальной эффективностью ФАР (80–100%; см. Электронный дополнительный материал, таблица S1). Доступны светодиоды, излучающие синий, зеленый, желтый, оранжевый, красный и дальний красный свет, и их можно комбинировать для обеспечения либо высокой плотности потока энергии (при полном солнечном свете, если желательно), либо специальных характеристик длины волны света, благодаря их узкополосному световому спектру [9 ]. Высокая эффективность, низкая рабочая температура и небольшие размеры позволяют использовать светодиоды в импульсном освещении и размещать их близко к листьям при межсветовом и внутриканальном облучении [7].Их долгий срок службы и простота управления делают их идеальными для круглогодичного использования теплиц [7]. По прогнозам, светодиодная технология заменит люминесцентные и HID лампы в садоводческих системах и произведет революцию в среде контролируемого роста.

3. Изменение интенсивности и качества света

С биологической точки зрения, основные вопросы о светодиодах связаны с их способностью имитировать и усиливать полезные эффекты естественного света, избегая при этом неблагоприятного воздействия.Ниже приведены избранные примеры, которые используются для краткого обзора полезных свойств светодиодных фонарей в этих аспектах.

(a) Светодиод (ы) может поддерживать нормальный рост растений

О первых экспериментах по выращиванию растений под красными светодиодами на салате сообщили Була и др. . [9]. Martineau et al. [8] подсчитал, что количество сухого вещества на моль искусственного освещения, полученное при выращивании салата с использованием красных (650 нм) светодиодов или натриевых ламп высокого давления, было идентичным, а Chang et al .[10] подсчитали, что максимальная эффективность использования фотонов для роста зеленой водоросли Chlamydomonas reinhardtii под красными светодиодами находится в центре на 674 нм. Салат, выращенный под красными светодиодами, имел удлиненные гипокотили и семядоли — явление, которое, как известно, зависит от фитохромов. При свечении красных светодиодов стимуляция фитохромов особенно высока, так как дальний красный свет не светится. Удлинение гипокотиля можно предотвратить добавлением по крайней мере 15 мкмоль м –2 с –1 синего света [11].Хотя полной демонстрации не было, можно предположить, что добавленный синий свет активировал криптохром, фоторецептор синего света, который опосредует уменьшение длины гипокотиля [12].

Эффективность красных (650–665 нм) светодиодов для роста растений легко понять, потому что эти длины волн идеально соответствуют пику поглощения хлорофиллов [13] и фитохрома, в то время как дополнительный синий свет вводит идею о том, что рост при естественном освещении можно имитировать с помощью синих и красных светодиодов.В дополнение к обеспечению лучшего возбуждения различных типов фоторецепторов, комбинация синий + красный обеспечивает более высокую фотосинтетическую активность, чем при любом монохроматическом свете [14]. Некоторые авторы приписывают этот эффект более высокому содержанию азота в растениях с добавлением синего света, в то время как другие предполагают лучшее открытие устьиц, что обеспечивает большее количество CO 2 для фотосинтеза. Хорошо известно, что открытие устьиц контролируется фоторецепторами синего света [15].Это, возможно, отражается в увеличении количества сухого вещества побегов с увеличением уровня синего света [16]. Дополнение из синих + красных светодиодов также может быть дополнено зелеными светодиодами. Освещение более чем 50% зеленого света СИД вызывает замедление роста растений, тогда как обработка, содержащая до 24% зеленого света, усиливает рост некоторых видов [17]. Недавно светодиоды были успешно протестированы на предмет их способности обеспечивать рост сельскохозяйственных культур, плодовых и цветочных растений и даже деревьев [14,18].показывает изменения параметров у выбранных таксонов, подвергнутых воздействию светодиодов с разной длиной волны по сравнению с другими источниками света.

Таблица 1.

Влияние светодиодов на параметры роста и метаболизм растений по сравнению с обычным освещением: отдельные примеры. ТНВД натриевая высокого давления; КЛЛ, компактный люминесцентный свет; PPFD — плотность потока фотосинтетических фотонов; DW, сухой вес; FW, свежий вес.

0,46 000 / HPS, Na / 642 8,18 ; 6309 24

41; 27
314; 186
586; 313

таксон параметр Светодиоды значение (жирный шрифт) / длина волны (нм) / интенсивность (PPFD) условное (HPS, CFL) значение (жирное) / тип / интенсивность (PPFD) ссылки
Lactuca sativa var. капитал сухая масса (гмоль -1 м -2) влажная масса (гмоль -1 м -2 ) 0,45 /650/319 7,21 [8]
Raphanus sativus var. Saxa производительность (г · м3 −2 сутки −1 ) 0,14 /455 + 640 + 660 + 735/9 + 120 + 9,4 + 3 0.9 / HPS / 250 [19]
Cucumis sativus L. ‘Bodega’
Lycopersicon esculentum ‘trust’
вес плода (г)
DW (г)
DW (г)
DW (г)
976 / HPS + 445/400 + 16
47,5
54,8
113
735 / HPS, Na / 510
34 9000,156
9000
136
[20]
Dendranthema grandiflorum Китам ‘Cheonsu’
проростков
Рост проростков:

FW (мг на проросток)
чистый фотосинтез (Pn, мкмоль CO 2 с -1 )

/440; 650; 440 + 650;
650 + 720/50
361; 446; 750; 498
0.75; 1,95; 4,6; 2,2
/ CFL / 50

713
3,4

[21]
Lactuca sativa cv. Гранд Рапидс

Petroselinum crispum cv . Мох вьющийся

Majorana hortensis Moench.

метаболит (мг г -1 FW):
углеводы
нитраты
C vit (мг%)
углеводы
нитраты
C vit
углеводы
нитраты
C vit
/640; 455 + 640 + 735/200
8; 10
0.8; 1,0
7; 5
42,5; 23
без оценки
145; 140
13; 12
0,6; 0,5
19; 19
/ HPS, Son-T Agro / 200
2
1,4
10
35
без оценки
130
8
1,25

2 [22]
Brassica oleracea
cv.’Winterbor’

лютеин (мг 100 г -1 FM)
глюкозинолат
(мг 100 г -1 DM)
/730; 640; 525; 440; 400/253,
6,9; 11,2 ; 7,8; ​​9,8; 8,1
21,7; 32,0; 0,8; ND; ND
не используется [23]
Петуния гибридная cv. Диплоид Митчелла

Fragaria x ananassa cv . Клубничный фестиваль

летучие молекулы
(нмоль кг -1 ):
бензиловый спирт
2-фенилэтанол
фенилацетальдегид

метилбутират
этилкапроат

/660; 755/50

0.23; 0,2
0,25; 0,17
4,5; 4,0
/455; 660; 755/50
1,8; 2,1; 3,0
ND; 0,5; 0,2

CFL / 50

0,015 ;
0,02;
2;

1,8;
1,9

[24]
Panax ginseng метаболиты фенольные кислоты (мкг г -1 DW):
ванильная кислота
кумаровая кислота
феруловая кислота
CFL / 24

0.33
76
319

[25]
Mentha sp .
M. spicata
M. piperita
M longifolia
эфирное масло (% DW) /660; 470/500
4,34; 5,03
7,00; 3,11 4,39
; 3,19
/ солнечный свет / 1800
0,66
1,40
3,33
[14]

(b) Дифференциация и де-дифференциация хлоропластов

глубокая или глубокая В тени у растений развиваются симптомы этиоляции, такие как отсутствие Хл, уменьшение размера листьев и удлинение гипокотилей [5].Когда растения подвергаются воздействию света, дифференцировка хлоропластов включает накопление белков, липидов и фотосинтетических пигментов [26]. Кинетика накопления Chl представляет собой запаздывающую фазу при свете белого светодиода, которая устраняется, когда растения выращивают под синим светом светодиода (460–475 нм), но не под действием красного светодиода (650–665 нм) [27]. Интересно, что одинаковые количества Chl были достигнуты независимо от цвета светодиода. В отличие от Хл, листья гороха, облученные красными светодиодами, содержали более высокие уровни β-каротина, чем листья, выращенные под синим или белым светом светодиодов [27].Интенсивность света также важна в синтезе Chl. Например, Tripathy & Brown [28] показали, что проростки пшеницы накапливали Хл под действием красного светодиода при 100 мкмоль м –2 с –1 , но не при 500 мкмоль м –2 с –1 . Этого ингибирования накопления Chl под действием красного светодиода с высокой плотностью потока энергии можно избежать путем добавления синего света (30 мкмоль м –2 с –1 ). Хотя авторы не продемонстрировали этот эффект, отсутствие накопления Chl при высокой плотности энергии красного света могло быть результатом быстрой фотодеструкции вновь образованных молекул Chl [29].Интересно, что реэтиоляция обеспечивает адекватные условия для производства белой спаржи, цикория или морского дерева [30]. В чайных листьях реэтиоляция увеличивает содержание летучих веществ (аромата), особенно летучих фенилпропаноидов / бензоидов и некоторых аминокислот, включая l-фенилаланин [31], что указывает на активацию локализованного в пластидах пути шикимата [32].

(c) Светоизлучающий диод с высокой плотностью потока энергии запускает производство вторичных соединений

Фотосинтезирующие организмы, подвергающиеся воздействию яркого света, развивают краткосрочные и долгосрочные механизмы реакции для снижения стрессовых эффектов.Некоторые из этих механизмов являются особой темой других статей, включенных в этот специальный выпуск (ксантофилловый цикл [33], нефотохимическое тушение [34], повторное окисление восстановительных эквивалентов посредством фотодыхания, малатный клапан и действие антиоксидантов [ 35]). Этот раздел посвящен метаболическим сдвигам, вызванным высоким световым стрессом. Они используются в механизмах восстановления [36], экранировании [37], тушении активных форм кислорода (ROS) [37] или производстве запасных соединений [38].Синтез метаболитов происходит в пластидах (терпеноиды [38]) или с их участием (фенилпропаноиды [32]). Типичными примерами являются лекарственные растения и травы, имеющие фармацевтическое значение, такие как мята ( Mentha sp.) [14] и драгоценная орхидея ( Anoectohilus sp.) [39]. Однако уменьшение вторичных метаболитов, флавоноидов и фенолов также наблюдалось с увеличением освещенности усов лекарственного растения кошачьего ( Orthosiphon stamineus ) [40], что указывает на то, что световое излучение может иметь негативные последствия для продукции вторичных метаболитов.У высших растений было документально подтверждено, что в зависимости от вида и условий выращивания вторичные метаболиты и пигменты в семействе флавоноидов накапливаются в условиях фотоингибирования на клеточном уровне [41], хотя механистические аспекты световых эффектов светодиодов изучены недостаточно.

Эффект высокой плотности потока энергии светодиода больше изучался на фотосинтезирующих микроорганизмах, отчасти потому, что они обладают огромным биотехнологическим и экономическим потенциалом (биотопливо, фармацевтические препараты, пищевые добавки и косметика) [42].Например, Ван и др. . [43] оценили экономическую эффективность энергии, преобразованной в биомассу в культуре микроводорослей ( Spirulina platensis ) при различных светодиодных монохроматических лампах, в граммах биомассы на литр на доллар. Данные показали, что при интенсивности света 1500–3000 мкмоль м −2 с −1 красные светодиоды потребляли наименьшее количество энергии и давали наибольшую экономическую эффективность при одинаковой интенсивности излучения по сравнению с синими светодиодами (до 110 против менее 10 г на литр на доллар соответственно).Однако такая высокая плотность потока энергии не всегда требуется. Например, у зеленой микроводоросли Dunaliella salina световой стресс, приводящий к накоплению β-каротина, находился в диапазоне 170–255 мкмоль м –2 с –1 с использованием светодиодов, тогда как 1000 мкмоль м — 2 с −1 поток фотонов был необходим для использования обычных источников света, таких как люминесцентные лампы и натриевые лампы высокого давления [44]. Дополнительный красный или синий (470 нм) светодиодный свет вызывал стресс, в результате чего активировался цикл ксантофилла.Дополнительный синий свет был менее стрессовым, чем красный свет [45]. Кацуда и др. . [46] сообщили, что красный светодиодный свет способствует росту зеленой водоросли Haematococcus pluvialis , тогда как синий светодиод увеличивает выработку астаксантина. Совсем недавно Katsuda et al. [47] показали, что в условиях миксотрофного выращивания мигающий светодиодный свет (8 мкмоль фотон м -2 с -1 ) вызывает такую ​​же концентрацию астаксантина, что и непрерывный светодиодный свет (12 мкмоль фотон м -2 с -1 ).Такое требование низкой освещенности предполагает участие фоторецепторов. Предполагаемый механизм трансдукции синего светового сигнала должен включать основные каротиноиды у D. salina . Сигналы о вторичном синтезе каротиноидов включают АФК, генерируемые хлоропластами [37]. Чтобы понять влияние светодиодного света на первичный и вторичный метаболизм фотосинтезирующих организмов, необходимо провести гораздо больше исследований.

(d) Изменение метаболизма посредством дополнительного монохроматического освещения

Эффект дополнительного синего и / или красного светодиодного света не ограничивается свойствами роста и развития.Они также увеличивают содержание антиоксидантов в овощах. Например, красный (658–660 нм) светодиодный свет увеличивал концентрацию фенолов в листьях салата [48] и содержание антоцианов в листьях краснокочанной капусты [27]. Таким образом, можно представить себе разработку дополнительных светодиодных обработок в качестве процессов до или после сбора урожая для обработки сырья. Это дало бы большие коммерческие и производственные преимущества. Например, Colquhoun et al . [24] использовали светодиодную обработку для изменения синтеза летучих соединений в цветах и ​​фруктах.В томате обработка красным светодиодами (668 нм, 50 мкмоль фотон м -2 с -1 ) вызвала значительное повышение уровней 2-метил-бутанола и 3-метил-1-бутанола, тогда как количество цис- -3-гексанол был снижен по сравнению с уровнями, достигнутыми при использовании белого светодиодного света. Поскольку два из этих трех соединений участвуют в степени сладости томата [49], можно предположить, что обработка светодиодами повлияет на вкус фруктов. Механизм действия монохроматического света еще не изучен, но можно предположить, что красный свет влияет на продукцию терпеноидов в хлоропласте через фитохром.С другой стороны, специфическая продукция АФК может иметь такое же действие, как показано в случае синтеза вторичных каротиноидов [37].

4. Фотосинтез в свете будущих достижений

Производство продуктов питания зависит от фотосинтеза. Обеспечение достаточного количества и качества продуктов питания для девяти миллиардов человек, как прогнозируется в 2050 году, является особенно сложной задачей в условиях глобального изменения климата. Технологии сельского хозяйства с контролируемой средой (CEA), включая теплицы, гидропонику, аквакультуру и аэропонные системы, а также возможности вертикального земледелия, обеспечивают альтернативные и дополнительные источники для растениеводства, особенно в районах с ограниченным дневным светом (в северных широтах) или неблагоприятными экологическими условиями. условиях (засухи, наводнения, штормы и засоленные почвы) или в районах с ограниченным пространством, таких как города и космические станции [1,7].

Преимущества технологий РЭА, т.е. повышенная урожайность сельскохозяйственных культур в год (благодаря более короткому периоду культивирования в оптимальных условиях окружающей среды и круглогодичному выращиванию), большая площадь роста на м. 2 (большая густота посевов, многоярусные полки для выращивания), эффективное использование питательных веществ и воды, меньшие потери урожая и отсутствие применения пестицидов делают их эффективными для растениеводства. Кроме того, с помощью этих технологий можно производить стандартные высококачественные садовые продукты. Однако, в отличие от сельского хозяйства на открытом воздухе, выращивание растений в закрытых и закрытых помещениях полагается на новые источники света, такие как светодиоды, способные стимулировать рост растений при резком снижении энергопотребления.

Светодиоды

представляют собой инновационный источник искусственного освещения для растений, как в качестве дополнительного, так и в качестве единственного источника, не только благодаря их интенсивности, спектральным и энергетическим преимуществам (см. §2 и дополнительный электронный материал, таблица S1), но также и через возможности для целенаправленного манипулирования метаболическими реакциями с целью оптимизации продуктивности и качества растений. В настоящее время светодиоды коммерчески применимы в основном для листовой зелени, овощей, зелени и горшечных цветов (а также для дополнительного электронного материала, таблица S2).Более полная литература была также представлена ​​на седьмом Международном симпозиуме по освещению в садоводческих системах, состоявшемся в Вагенингене (http://www.actahort.org/books/956). Применение светодиодов также имеет огромный потенциал для процессов, генерирующих кислород и очищающих воду, в культуре водорослей для производства сырья, фармацевтических препаратов, топлива или красителей, а также в культурах тканей растений для микроразмножения, например, клубники или цветущих растений [50 , 51]. Исследования влияния светодиодов на первичный и вторичный метаболизм растений и того, как направление и смешение светодиодов влияют на реакцию растений, в сочетании с достижениями в области динамического изменения количества и качества света на разных фазах роста могут способствовать эффективному использованию света. Светодиодные технологии освещения в растениеводстве в закрытых помещениях ().

Трехстороннее соединение технологических и физиологических достижений для улучшения производства растений с помощью светодиодного освещения. CPPS, закрытые производственные системы; pLED, полимерный светодиод; oLED, органический светодиод. (Онлайн-версия в цвете.)

Отрасль освещения должна предлагать энергоэффективные, экологически устойчивые лампы, адаптированные к меняющимся требованиям потребителей. Светодиоды, оснащенные микросхемами драйверов, могут обеспечить дополнительные преимущества операционной гибкости, эффективности, надежности, управляемости и интеллекта для систем освещения теплиц.Однако признание твердотельного светодиодного освещения в нишах садоводческого освещения будет зависеть от повышения эффективности преобразования и светоотдачи на пакет светодиодного освещения и стоимости люменов на пакет. Прогнозируется, что выращивание садовых культур в контролируемых условиях окружающей среды (отрасль садоводства) расширится в ближайшем будущем, как было представлено на семинаре по проблемам вертикального земледелия (http://challengesinverticalfarming.org/). Новые технологии открывают возможности для экономически эффективного потребления световой энергии для садоводства и выращивания сельскохозяйственных культур как на Земле, так и в космосе в ближайшем будущем, и могут способствовать кормлению растущего населения и поддержанию открытых (в основном лесных) экосистем и, таким образом, защиты земли.

Благодарности

Авторы выражают признательность своим институтам, Венгерской академии наук, Ле-Манскому университету и Исфаханскому технологическому университету. МИССИС. также благодарит Фонд национальной элиты Ирана за финансовую поддержку работ по строительству светодиодных инкубаторов и выращиванию садовых и сельскохозяйственных культур, освещаемых светодиодными лампами.

Отчет о финансировании

E.D. выражает признательность за частичную финансовую поддержку ТАМОП (грант № 4.2.2A-11/1 / KONV-2012-0008).

Ссылки

1. Massa GD, Emmerich JC, Morrow RC, Bourget CM, Mitchell CA. 2006 г. Освещение для выращивания растений для жизнеобеспечения космоса: обзор. Gravit. Space Biol. Бык. 19, 19–30. [Google Scholar] 2. Sheng CX, Singh S, Gambetta A, Drori T, Tong M, Tretiak S, Vardeny ZV. 2013. Сверхбыстрое межсистемное пересечение в платине, содержащей π-сопряженные полимеры с регулируемой спин-орбитальной связью. Sci. Rep. 3, 2653 (10.1038 / srep02653) [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 3. Ченг М., Чори Дж., Фанкхаузер К.2004 г. Передача светового сигнала у высших растений. Анну. Преподобный Жене. 38, 87–117. (10.1146 / annurev.genet.38.072902.092259) [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 4. Солимоши К., Керестес А. 2012 г. Структура пластидов, разнообразие и взаимопревращения II. Наземные растения. Curr. Chem. Биол. 18, 187–204. (10.2174 / 2212796811206030003) [CrossRef] [Google Scholar] 5. Солимози К., Шофс Б. 2010 г. Формирование этиопластов и этио-хлоропластов в естественных условиях: обратная сторона биосинтеза хлорофилла у покрытосеменных.Фотосинт. Res. 105, 143–166. (10.1007 / s11120-010-9568-2) [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 6. Барбер Дж., Андерссон Б. 1992 г. Слишком много хорошего: свет может плохо сказаться на фотосинтезе. Trends Biochem. Sci. 17, 61–66. (10.1016 / 0968-0004 (92)
-2) [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 7. Yeh N, Chung JP. 2009 г. Светодиоды высокой яркости: энергоэффективные источники освещения и их потенциал при выращивании растений в помещениях. Обновить. Поддерживать. Энергия Rev. 13, 2175–2180. (10.1016 / j.rser.2009.01.027) [CrossRef] [Google Scholar] 8.Мартино В, Лефсруд М, Назнин МТ. 2012 г. Сравнение светоизлучающих диодов и натриевого света высокого давления для выращивания бостонского салата на гидропонике. HortScience 47, 477–482. [Google Scholar] 9. Була Р.Дж., Морроу Р.С., Тиббитс Т.В., Барта DJ, Игнатиус Р.В., Мартин Т.С. 1991 г. Светодиоды как источник излучения для растений. HortScience 26, 203–205. [PubMed] [Google Scholar] 10. Чанг Р.Л. и др. 2011 г. Реконструкция метаболической сети Chlamydomonas позволяет лучше понять метаболизм водорослей, управляемый светом.Мол. Syst. Биол. 7, 518 (10.1038 / msb.2011.52) [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 11. Hoenecke ME, Bula RJ, Tibbitts TW. 1992 г. Важность «синих» уровней фотонов для проростков салата, выращиваемых при освещении красными светодиодами. HortScience 27, 427–430. [PubMed] [Google Scholar] 12. Ахмад М., Гранчер Н., Хейл М., Блак Р.С., Джовани Б., Галланд П., Лардемер Д. 2002 г. Спектр действия криптохром-зависимого ингибирования роста гипокотилей у арабидопсиса . Plant Physiol. 129, 774–785.(10.1104 / pp.010969) [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 13. Шофс Б. 2002 г. Анализ хлорофилла и каротиноидов в пищевых продуктах. Свойства пигментов и методы анализа. Trends Food Sci. Technol. 13, 361–371. (10.1016 / S0924-2244 (02) 00182-6) [CrossRef] [Google Scholar] 14. Сабзалян М.Р., Гейдаризаде П., Захеди М., Боруманд А., Агарох М., Сахба М.Р., Шуфс Б. В прессе Высокая производительность овощей, цветов и лекарственных растений в красно-синем светодиодном инкубаторе для выращивания комнатных растений.Агрон. Поддерживать. Dev. (10.1007 / s13593-014-0209-6) [CrossRef] [Google Scholar] 15. Шварц А, Зейгер Э. 1984 г. Метаболическая энергия для открытия устьиц: роль фотофосфорилирования и окислительного фосфорилирования. Planta 161, 129–136. (10.1007 / BF00395472) [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 16. Гоинс Г.Д., Йорио Н.К., Санво-Левандовски М.М., Браун С.С. 1998 г. Эксперименты по жизненному циклу с Arabidopsis под красными светодиодами. Биосф. Жизнеобеспечения. Sci. 5, 143–149. [PubMed] [Google Scholar] 17.Ким Х. Х., Уиллер Р. М., Сагер Дж. К., Гоинс Г. Д., Норикан Дж. Х. 2006 г. Оценка роста салата с использованием дополнительного зеленого света с красными и синими светодиодами в контролируемой среде: обзор исследований в Космическом центре Кеннеди. Acta Hort. 711, 111–119. [Google Scholar] 18. Астольфи С., Марианелло С., Грего С., Беллароса Р. 2012 г. Предварительное исследование светодиодного освещения как источника света для выращивания саженцев различных пород деревьев в камерах для выращивания. Нет. Бот. Horticult. Агробот. 40, 31–38. [Google Scholar] 19.Тамулайтис Г., Духовскис П., Близникас З., Брейве К., Улинскайте Р., Бразайтите А., Новичковас А., Лукаускас А. 2005 г. Мощная светодиодная установка для растениеводства. J. Phys. D, заявл. Phys. 38, 3182–3187. (10.1088 / 0022-3727 / 38/17/020) [CrossRef] [Google Scholar] 20. Менар К., Дораис М., Хови Т., Госселин А. 2006 г. Развитие и физиологические реакции помидоров и огурцов на дополнительный синий свет. Acta Hort. (ISHS) 711, 291–296. [Google Scholar] 21. Ким SJ, Хан EJ, Heo JW, Paek KY.2004 г. Влияние светодиодов на чистую скорость фотосинтеза, рост и устьица листьев проростков хризантемы in vitro . Sci. Horticult. 101, 143–151. (10.1016 / j.scienta.2003.10.003) [CrossRef] [Google Scholar] 22. Urbonavičiuūtė A, Samuolienė G, Brazaitytė A, Ulinskaitė R, Jankauskienė J, Duchovskis P, ukauskas A. 2008 г. Возможность контролировать метаболизм зеленых овощей и проростков с помощью светодиодной подсветки. Sodininkyste ir Darz ininkyste 27, 83–92. [Google Scholar] 23.Лефсруд М.Г., Копселл Д.А., Сэмс К. 2008 г. Облучение от светодиодов с разной длиной волны влияет на вторичные метаболиты капусты. HortScience 43, 2243–2244. [Google Scholar] 24. Колкухун Т.А. и др. 2013. Легкая модуляция летучих органических соединений из цветков петунии и избранных фруктов. Послеуборочная биол. Tech. 86, 37–44. (10.1016 / j.postharvbio.2013.06.013) [CrossRef] [Google Scholar] 25. Пак Си, Ли Дж. Дж., Чо ХС, Сеонг Э.С., Ким Х.Й., Ю Си, Ким Дж. К.. 2013. Метод профилирования метаболитов для оценки воздействия освещения цветными светодиодами на придаточные корни женьшеня ( Panax ginseng C.А. Майер). Плант Омикс Дж. 6, 224–230. [Google Scholar] 26. Biswal UC, Biswal B, Raval MK. 2003 г. Биогенез хлоропластов: от пропластида до геронтопласта. Дордрехт, Нидерланды: Kluwer Academic Publisher (Springer). [Google Scholar] 27. Wua MC, Hou CY, Jiang CM, Wang YT, Wang CY, Chen HH, Chang HM. 2007 г. Новый подход светодиодного излучения улучшает антиоксидантную активность проростков гороха. Food Chem. 101, 1753–1758. (10.1016 / j.foodchem.2006.02.010) [CrossRef] [Google Scholar] 28. Трипатия BC, Браун CS.1995 г. Взаимодействие корней и побегов при озеленении проростков пшеницы, выращенных на красном свете. Plant Physiol. 107, 407–411. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 29. Франк Ф., Шефс Б., Бартелеми Х, Мыслива-Курдзил Б., Стржалка К., Попович Р. 1995 г. Защита нативных форм хлорофилла (ид) и фотосистемы II от фотоповреждений на ранних стадиях дифференцировки хлоропластов. Acta Physiol. Растение. 17, 123–132. [Google Scholar] 30. Péron JY. 1990 г. Seakale: новый овощ, выращиваемый в виде этиолированных проростков.In A dvances in new растениеводство (ред. Яник Дж., Саймон Дж. Э.), стр. 419–422. Портленд, Орегон: Timber Press. [Google Scholar] 31. Ян З. и др. 2012 г. Характеристика летучих и нелетучих метаболитов в этиолированных листьях чая ( Camellia sinensis ) в темноте. Food Chem. 135, 2268–2276. (10.1016 / j.foodchem.2012.07.066) [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 32. Brillouet JM, Romieu C, Schoefs B, Solymosi K, Cheynier V, Fulcrand H, Verdeil JL, Conéjéro G. 2013. Танносома представляет собой органеллу, образующую конденсированные танины в хлорофильных органах Tracheophyta .Аня. Бот. 112, 1003–1014. (10.1093 / aob / mct168) [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 33. Далл’Осто Л., Каззанига С., Вада М., Басси Р. 2014 г. О происхождении медленно обратимого компонента затухания флуоресценции у мутанта Arabidopsis npq4 . Фил. Пер. R. Soc. B 369, 20130221 (10.1098 / rstb.2013.0221) [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 34. Рохачек К., Бертран М., Моро Б., Жакетт Б., Каплат С., Моран-Манко А., Шуфс Б. 2014 г. Релаксация нефотохимического тушения флуоресценции хлорофилла у диатомовых водорослей: кинетика, компоненты и механизмы.Фил. Пер. R. Soc. B 369, 20130241 (10.1098 / rstb.2013.0241) [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 35. Heyno E, Innocenti G, Lemaire SD, Issakidis-Bourguet E, Krieger-Liszkay A. 2014 г. Предполагаемая роль фермента малатного клапана НАДФ – малатдегидрогеназа в передаче сигналов H 2 O 2 у Arabidopsis . Фил. Пер. R. Soc. B 369, 20130228 (10.1098 / rstb.2013.0228) [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 36. Лонг С.П., Хамфрис С., Фальковски П.Г.1994 г. Фотоингибирование фотосинтеза в природе. Анну. Rev. Plant Physiol. Завод Мол. Биол. 45, 633–662. (10.1146 / annurev.pp.45.060194.003221) [CrossRef] [Google Scholar] 37. Ли DW, Гулд KS. 2002 г. Почему листья становятся красными: пигменты, называемые антоцианами, вероятно, защищают листья от легкого повреждения путем прямого экранирования и улавливания свободных радикалов. Являюсь. Sci. 90, 524–531. [Google Scholar] 38. Лемуан Y, Шофс Б. 2010 г. Вторичный биосинтез кетокаротеноидов астаксантина в водорослях: многофункциональный ответ на стресс.Фотосинт. Res. 106, 155–177. (10.1007 / s11120-010-9583-3) [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 39. Ма З, Ш Л., Чжан М., Цзян С., Сяо Ю. 2010 г. Интенсивность света влияет на рост, фотосинтетическую способность и общее накопление флавоноидов у растений Anoectohilus . HortScience 45, 863–867. [Google Scholar] 40. Ибрагим М. Х., Джафар Х. З. 2012 г. Первичные, вторичные метаболиты, H 2 O 2 , малоновый диальдегид и фотосинтетические реакции Orthosiphon stimaneus Benth.к разным уровням освещенности. Молекулы 17, 1159–1176. (10.3390 / modules17021159) [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 41. Чан Л.К., Коай СС, Бой П.Л., Бхатт А. 2010 г. Влияние абиотического стресса на биомассу и продукцию антоцианов в культурах клеток Melastoma malabathricum . Биол. Res. 43, 127–135. (10.4067 / S0716-97602010000100014) [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 42. Мимуни В., Ульманн Л., Паске В., Матье М., Пико Л., Бугаран Г., Кадоре Дж. П., Моран-Манко А., Шефс Б.2012 г. Потенциал микроводорослей для производства биологически активных молекул, представляющих фармацевтический интерес. Curr. Pharm. Biotechnol. 13, 2733–2750. (10.2174 / 138920112804724828) [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 43. Ван CY, Fu CC, Liu YC. 2007 г. Влияние использования светодиодов на культивирование Spirulina platensis . Biochem. Англ. Дж. 37, 21–25. (10.1016 / j.bej.2007.03.004) [CrossRef] [Google Scholar] 44. Ламерс П.П., Ван де Лаак К.С., Каасенбруд П.С., Лорье Дж., Янссен М., Де Вос Р. Дж., Бино Р. Дж., Вейффельс Р. Х.2010 г. Метаболизм каротиноидов и жирных кислот у подвергшихся световому стрессу Dunaliella salina . Biotechnol. Bioeng. 106, 638–648. (10.1002 / bit.22725) [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 45. Fu W, Guðmundsson Ó, Paglia G, Herjólfsson G, ÓS Andrésson, Palsson B, Brynjólfsson S. 2013. Усиление биосинтеза каротиноидов в зеленой микроводоросле Dunaliella salina с помощью светодиодов и адаптивной лабораторной эволюции. Прил. Microbiol. Biotechnol. 97, 2395–2403. (10.1007 / s00253-012-4502-5) [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 46.Кацуда Т., Лабабпур А., Симахара К., Като С. 2004 г. Производство астаксантина с помощью Haematococcus pluvialis при освещении светодиодами. Enzyme Microb. Technol. 35, 81–86. (10.1016 / j.enzmictec.2004.03.016) [CrossRef] [Google Scholar] 47. Кацуда Т., Сираиси Х., Ишизу Н., Ранджбар Р., Като С. 2008 г. Влияние силы света и частоты мигания синих светодиодов на продукцию астаксантина Haematococcus pluvialis . J. Biosci. Bioeng. 105, 216–220. (10.1263 / jbb.105.216) [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 48. Ли Кью, Кубота К. 2009 г. Влияние дополнительного освещения на рост и фитохимические свойства молодого листового салата. Exp. Exp. Бот. 67, 59–64. (10.1016 / j.envexpbot.2009.06.011) [CrossRef] [Google Scholar] 49. Tieman D, et al. 2012 г. Химические взаимодействия, лежащие в основе предпочтений томатного вкуса. Curr. Биол. 22, 1035–1039. (10.1016 / j.cub.2012.04.016) [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 50. Нхут Д.Т., Такамура Т., Ватанабе Х., Танака М. 2000 г. Светодиоды (LED) как источник излучения для микроразмножения клубники.В «Трансплантационном производстве в 21 веке» (ред. Кубота С., Чун К.), стр. 114–118. Дордрехт, Нидерланды: Kluwer Academic Publishers. [Google Scholar] 51. Лиан М.Л., Мурти Х.Н., Пэк КЮ. 2002 г. Влияние светодиодов на индукцию in vitro и рост луковиц восточного гибрида Lilium ‘Pesaro’. Sci. Horticult. 94, 365–370. (10.1016 / S0304-4238 (01) 00385-5) [CrossRef] [Google Scholar]

Эргономика освещения — Общие: OSH Answers

Комплектный осветительный прибор (также называемый осветительной арматурой) управляет и распределяет свет.(Светильники в технических публикациях часто называют «светильниками».)

Различные типы осветительных приборов предназначены для распределения света по-разному. Эти приспособления известны как:

  • Direct.
  • Прямо-косвенное.
  • Косвенный.
  • Экранированный (разные типы).

Ни один тип светильника не подходит для любой ситуации. Количество и качество освещения, необходимого для конкретного рабочего места или задачи, определят, какой светильник наиболее подходит.

Светильники прямого освещения проецируют от 90 до 100 процентов света вниз в сторону рабочей зоны. Прямое освещение имеет тенденцию создавать тени.

Светильники прямого отражения равномерно распределяют свет вверх и вниз. Они отражают свет от потолка и других поверхностей комнаты. По горизонтали излучается мало света, поэтому прямые блики часто уменьшаются. Обычно они используются на «чистых» производственных участках.

Светильники отраженного света распределяют от 90 до 100 процентов света вверх.Потолок и верхние стены должны быть чистыми и иметь высокую отражающую способность, чтобы свет попадал в рабочую зону. Они обеспечивают наиболее равномерное освещение из всех типов светильников и наименьшее количество прямых бликов. Светильники отраженного света обычно используются в офисах.

Экранированные светильники используют рассеиватели, линзы и жалюзи для защиты ламп от прямого обзора; следовательно, помогает предотвратить блики и рассеивать свет.

  • Диффузоры представляют собой полупрозрачные или полупрозрачные (прозрачные) крышки, как правило, из стекла или пластика.Они используются на дне или по бокам светильников для управления яркостью.
  • Линзы представляют собой прозрачные или прозрачные стеклянные или пластиковые крышки. Конструкция линз включает призмы и канавки для распределения света определенным образом.

  • Жалюзи — это перегородки, которые защищают лампу от обзора и отражают свет. Перегородки могут иметь форму для управления освещением и уменьшения яркости. Параболические жалюзи — это решетки особой формы, которые концентрируют и распределяют свет.

Естественный свет и искусственный свет

Особенно в холодное время года людям часто становится хуже психически и они плохо себя чувствуют.Однако это связано не с температурой, а с удручающей темнотой. Становится поздно, светло, рано темно, и солнце почти не появляется. Одно из требований к работе — быть активным и эффективным, даже когда одного дневного света уже недостаточно. Затем искусственное освещение должно обеспечивать адекватные условия освещения в рабочее время. Но в чем именно различия? А какие у вас есть варианты?


Естественный свет

Естественный свет полного спектра и динамичный. Полный спектр означает, что свет содержит все цвета радуги. Dynamic означает, что интенсивность света и цветовая температура меняются в зависимости от времени суток. Солнце испускает излучение во всем диапазоне длин волн, но земная атмосфера блокирует множество ультрафиолетовых (УФ) и инфракрасных (ИК) излучений.

Свет влияет не только на ритм дня и ночи, но и на баланс витамина D. Это очень важно, потому что помогает нам усваивать кальций из пищи.В свою очередь, нам необходим кальций для формирования и стабильности костей.

Кроме того, дневной свет подавляет выработку мелатонина , что гарантирует, что мы устаем с наступлением темноты. Кортизол делает обратное и заставляет нас бодрствовать и сосредоточиться. У людей, которым во время работы не хватает дневного света, оба вещества попадают в организм в неподходящее время. Последствия:


  • Головные боли
  • Расстройства сна
  • Даже депрессия

Искусственный свет

Искусственный свет — это видимый свет, генерируемый искусственными источниками света и обычно содержащий некоторое количество инфракрасного и ультрафиолетового излучения, в отличие от естественного дневного света (большинство светодиодов не содержат инфракрасного и ультрафиолетового излучения).

Видимое и инфракрасное излучение от искусственного света не оказывает никакого воздействия на здоровье, если оно не очень интенсивное и не используется на очень близком расстоянии. Считается, что краткосрочное УФ-воздействие искусственного освещения на здоровых людей незначительно. Избыточное воздействие ультрафиолета вызывает краткосрочные ожоги, а в течение длительного времени увеличивает риск развития рака кожи.


Годовая доза УФ-излучения на коже при наихудшем сценарии эквивалентна недельному отпуску в солнечном месте.

Кроме того, нет никаких доказательств того, что кратковременное воздействие ламп и светильников, обычно используемых в офисах или дома, могло бы вызвать повреждение глаз. Синий компонент видимого света может повредить сетчатку, но это вызвано только случайным воздействием солнечного света или искусственного освещения очень высокой интенсивности.


Может ли светодиод заменить естественное освещение?

К сожалению, никакой искусственный свет не может заменить 100% дневного света, хотя цветовая температура может иметь эмоциональное воздействие.Простые потолочные светильники или торшеры с обычными лампочками не заменят эффект солнца ни при каких обстоятельствах. Однако доказано, что существуют некоторые типы светодиодных фонарей, которые могут положительно влиять на настроение и здоровье человека. Дневной белый (> 5,300K), например, имеет высокое содержание синего цвета, эта синяя часть поддерживает производительность, поэтому она особенно используется в офисах.

Какое светодиодное освещение наиболее естественное?


Для имитации дневного света представляет интерес не только цвет света, но и его яркость.Существуют светодиодные лампы с регулируемой яркостью, такие как Philips DimTone, где цветовая температура регулируется, так что свет можно регулировать в зависимости от времени суток и цвета света. Либо утром, чтобы улучшить производительность, либо вечером, чтобы расслабиться.

Однако для нашего организма важно другое, а именно особый спектральный состав дневного света. Как уже упоминалось, большинство светодиодных фонарей не содержат ИК- и УФ-излучения. С другой стороны, лампа полного спектра почти полностью имитирует естественный дневной свет.Тем не менее, источники света полного спектра не обеспечат лучшего здоровья , чем большинство других источников электрического света. Поскольку естественный свет имеет динамический световой спектр, повседневная деятельность человека находится под сильным влиянием цикла солнечного света / темноты.


Наша рекомендация


Светодиодная панель Noxion

— 6.500K — Дневной свет

— Срок службы: 70.000 ч

— Заменяет 4x18W

— Регулируемая яркость DALI

Исторический взгляд на физику искусственного освещения

Аннотация

Мы описываем эволюцию технологий освещения, используемых на протяжении веков, и то, как потребность в улучшениях была такой, что любая новая технология, дающая лучшее и более дешевое освещение, была немедленно реализована.Таким образом, каждая революция в источниках энергии — газе, бензине, электричестве — сначала широко использовалась в освещении. Мы подробно опишем несколько «древних» методов, представляющих научный интерес, а также их физические ограничения. Электролюминесценция — явление, с помощью которого светодиоды напрямую преобразуют электричество в свет — долгое время считалась полезной только для индикаторов или плоских дисплеев, которые должны были заменить громоздкие электронно-лучевые трубки. В последнее время светодиоды использовались в основном для уличных светофоров, автомобильных индикаторов, небольших дисплеев телефонов, а затем для подсветки экранов телевизоров.Светодиодные лампы для общего освещения только недавно появились в качестве доминирующего применения светодиодов благодаря резкому снижению стоимости и постоянному улучшению качества цвета и эффективности преобразования энергии.

Résumé

Nous décrivons l’écrivons l’écrivons des technologies d’éclairage utilisées à travers les âges, и комментируют другие улучшения, которые используются для новых технологий, которые не требуют тщательной обработки и создания нового дизайна. Ainsi, chaque révolution en matière de sources d’énergie — gaz, pétrole, électricité — это данс в главных темах, используемых в грандиозной échelle dans l’éclairage.Nous décrivons en détail plusieurs техники anciennes présentant un intérêt scientifique, ainsi que leurs ограничивает телосложение. L’électroluminescence — световой поток с преобразованием светодиодов в электрическую лампу и люминесцентный свет — это уникальная уникальная функция, предназначенная для замены ламп катодного объема.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *