Офисное освещение: комфорт и экономия

Как утверждают исследователи, большую часть своей жизни офисный сотрудник проводит под искусственным освещением, но кто из нас задумывался о качестве этого освещения? Чем осветить, как сэкономить и добиться оптимального результата — об этом и пойдет речь.

Для создания деловой обстановки и повышения работоспособности в офисе, наряду с удобной мебелью, современной техникой, рациональной расстановкой оборудования и контролем климата должно быть достаточное и комфортное освещение.

В России за последние 10-15 лет построено много современных бизнес-центров. При строительстве нового здания эргономичные условия труда, а также использование последних достижений светотехники закладывают уже на стадии проектирования. Однако, по-прежнему большинство офисов в России располагаются в зданиях заводов и фабрик, научных институтов и других организаций, существующих еще с советского времени. Такие помещения пользуются большим спросом в силу своей дешевизны. Но в таких зданиях зачастую встречается планировка, не соответствующая требованиям современного офиса, а используемые там системы освещения нередко являются морально устаревшими.

В этих условиях важно разобраться, какие количественные и качественные показатели освещения влияют на здоровье сотрудников и создание комфортных условий для работы, а также как можно эти показатели улучшить, исходя из имеющейся суммы денег.

Параметры и нормы для офисного освещения

С 1 сентября 2009 года в Евросоюзе в соответствии с директивой 2005/32/EG вступил в силу поэтапный запрет на производство, закупку и импорт ламп накаливания. В России и в других странах мира также планируются аналогичные поэтапные запреты. Дополнительную информацию о запретах можно прочесть в статье «Битва за экономию: похоронка для ламп накаливания».

Примечание редактора, Магазин свет.

В нашей стране основным документом, устанавливающим требования к освещению, являются «Строительные нормы и правила 23-05-95». Кроме этого документа, имеются «Санитарные правила и нормы СанПиН 2.21/2.1.1.1278-03», «Московские городские строительные нормы МГСН 2.06-99» и множество отраслевых норм. Кроме этого, условия освещения в помещениях, где работают с компьютерами, а это и есть, по сути дела, все современные офисы, регламентируются в нашей стране «Санитарными правилами и нормами СанПиН 2.2.2.542-96». В Европе с 2003 года действуют единые «Европейские нормы освещенности EN 12464-1», заменившие в странах-членах CEN (Европейский комитет по стандартизации) национальные нормы освещения. В России также проводится работа по внедрению европейских норм освещения. Они регламентируют следующие параметры освещения:

Освещенность зоны выполнения зрительной задачи.
Освещенность зоны непосредственного окружения.
Обобщенный показатель дискомфорта.
Общий индекс цветопередачи.
Пульсации освещенности.

Параметры 1 и 2 характеризуют количественную сторону освещения, а 3, 4, 5 – качественную.

Первый параметр нормирует освещенность непосредственно на рабочем месте (ранее регламентировалось общее освещение в офисе). В зависимости от рода выполняемой работы эта освещенность может быть от 200 до 750 лк и может быть регулируемой.

По российским нормам, в помещениях, где значительная часть сотрудников работает с компьютерами, яркости светильников, которые могут отражаться на экранах дисплеев, не должна превышать 200 кд/м2.

Вокруг зоны выполнения зрительной задачи располагается зона непосредственного окружения шириной 0,5 метра. В этой зоне освещенность должна быть меньше, чем на рабочем месте, но не ниже 200 лк (параметр 2). При этом необходимо обеспечивать удовлетворительное распределение яркости в поле зрения. Непосредственно на рабочем месте соотношение минимальной и средней освещенности должно быть не менее 0,7, а в зоне непосредственного окружения – не менее 0,5.

«CRI (colour rendering index) – относительная величина от 0 до 100, показывает, насколько хорошо в свете данного источника видны другие цвета. В технических характеристиках источников света CRI часто обозначают как Ra. За эталон принят солнечный свет (100), или лампа накаливания (97–99). Градация качества цветопередачи: 90–100 – отличная, 80–90 – очень хорошая, 70–80 – хорошая, 50–70 – удовлетворительная, менее 50 – слабая цветопередача».

Примечание редактора, Магазин свет.

Для оценки психологического дискомфорта введен обобщенный показатель UGR (параметр 3), который рассчитывается по приведенной в EN 12464-1 формуле. Этот показатель зависит от параметров светильника, общей освещенности помещения, геометрических размеров помещения, положения светильников относительно преимущественной линии зрения. Для большинства офисных помещений обобщенный показатель дискомфорта не должен превышать 19, а для приемных помещений – 22.

Для всех помещений с длительным пребыванием людей европейский стандарт требует применение источников света с общим индексом цветопередачи Ra не ниже 80 (параметр 4). Это значит, что для освещения таких помещений нельзя использовать обычные люминесцентные лампы, у которых Ra не превышает 70.

Европейский стандарт EN 12464-1 не регламентирует применение каких-либо конкретных источников света для офисного освещения. Говоря об источниках света, мы имеем в виду типы ламп, которые устанавливают в светильники для освещения офисов или подобных помещений: лампы накаливания, люминесцентные лампы, компактные люминесцентные лампы, галогенные лампы и светодиодные лампы.

О параметре 5, а, именно, пульсации света, мы более подробно поговорим в следующем разделе.

Источники света

Все типы ламп имеют свои достоинства и недостатки. Поэтому выбор того или иного источника света производят, как правило, по совокупности параметров.

Лампы накаливания являются самой старой разновидностью электрических источников света. Тем не менее, наряду с такими недостатками, как низкая энергоэффективность и малый срок службы, лампам этого типа свойственен ряд преимуществ:

низкая стоимость;
отсутствие мерцания;
устойчивость к броскам напряжения в сети;

«Цветовая температура характеризует спектральный состав излучения (видимый цвет) источника света. Является основой объективности впечатления от цвета отражающих объектов и источников света.»

Цитата: www.wikipedia.ru

отсутствие акустических шумов при работе;
не требуется пускорегулирующая аппаратура;
нет необходимости в инфраструктуре по сбору и утилизации ввиду отсутствия токсичных компонентов;
возможность работы с регуляторами яркости - диммерами;
простота обслуживания.

В нашей стране для освещения офисов в основном используют люминесцентные лампы. По сравнению с лампами накаливания их световая отдача и срок службы значительно выше (в 5–8 раз и 10–20 раз, соответственно). Кроме того, если цветовая температура у ламп накаливания лежит в пределах 2300–2900 K, то у люминесцентных ламп цветовая температура может быть от 2700 до 8000 К, что позволяет выпускать лампы с цветностью света от тепло-белого до холодного-белого.

Электронные пускорегулирующие аппараты не дают пульсаций светового потока

Типовые диапазоны цветовой температуры с максимальной светоотдачей у современных люминисцентных ламп с многослойным люминофором лежат в пределах 2700–3200, 4000–4200 и 6200–6500 K. Сегодня наилучшие параметры имеют лампы в трубках диаметром 16 мм (серия Т5).

Наряду с несомненными достоинствами, люминесцентные лампы имеют и ряд недостатков. Прежде всего, это пульсации светового потока при работе в наиболее распространенных схемах включения с электромагнитными пускорегулирующими аппаратами (ЭмПРА). В таком исполнении лампа мерцает с частотой 100 Гц. Невидимые глазом пульсации светового потока отрицательно воздействуют на самочувствие и настроение людей, а при длительной работе повышается утомляемость и снижается острота зрения. Лампы с ЭмПРА можно использовать в коридорах и других местах помещений, где не требуется длительной зрительной работы.

Европейский стандарт не допускает пульсации светового потока (освещенности) на рабочих местах с длительным пребыванием людей (параметр 5).

Пульсации можно уменьшить, применяя светильники, содержащие несколько ламп. Для этого используют схемы включения «с расщепленной фазой» (одна из ламп в светильнике включается с индуктивным балластом, а другая – индуктивно-емкостным). Другой вариант - включение ламп в разные фазы питающего напряжения. Полное устранение пульсаций светового потока можно достичь при включении люминесцентных ламп с высокочастотными электронными пускорегулирующими аппаратами (ЭПРА).

Другой недостаток люминесцентных ламп – у них не всегда удовлетворителен общий индекс цветопередачи Ra. Учитывая «Европейские нормы освещенности EN 12464-1», очевидно, что для освещения офисных помещений люминесцентных ламп могут быть использованы при условии очень хорошей или отличной цветопередачи и обязательно с ЭПРА.

В последние 10 лет широкое распространение приобрели так называемые компактные люминесцентные лампы. Они отличаются от обычных люминесцентных ламп возможностью установки в стандартный цоколь E14 или E27, предназначенный для ламп накаливания. В компактную люминисцентную лампу уже встроен ЭПРА.

Применение компактных люминесцентных ламп позволяет повысить энергоэффективность в офисе, где уже есть системы освещения, предназначенные для ламп накаливания. Единственное ограничение - не должно быть диммеров. К недостаткам компактных люминесцентных ламп можно отнести высокую стоимость.

Галогенные лампы при одинаковой с лампами накаливания яркости потребляют на 20 - 30% меньше электроэнергии. Главным преимуществом галогенных ламп является приятный глазу спектр излучения, схожий с естественным дневным светом. Нет мерцаний, возможно использование диммеров. Лампы не содержат вредных веществ. Недостатком галогенных ламп является чувствительность к броскам напряжения в сети. В прошлом выпускались в основном галогенные лампы с напряжением питания 12 В, которые требовали использования понижающего трансформатора. Сейчас производятся и лампы с питанием 220 В с цоколем E27 или E14. Их можно использовать вместо ламп накаливания.

В офисах для освещения галогенные лампы используются крайне редко. В основном речь идет о дизайнерских решениях с 12-вольтовыми лампами, имеющими малые размеры.

Светодиодное освещение пока не нашло широкого распространения в офисах по причине дороговизны. Предлагаются светодиодные лампы с цоколями типа «миньон», а также с цоколями как у 12-вольтовых галогенных ламп. Однако, используются они в основном для декоративного освещения. Поскольку светодиоды имеют большой срок службы, выпускаются светодиодные светильники, не предусматривающие возможности замены светодиодов пользователем.

Светильники для освещения офисных помещений

Универсальной рекомендации по выбору типа светильника для офисных помещений нет. Светильники должны, во-первых, соответствовать комплексу светотехнических, технико-экономических, эстетических и монтажно-эксплуатационных норм, а во-вторых, быть безопасными и надежными в работе. Основные функциональные показатели – это КПД, характер распределения света, величины защитных углов и значения яркости поверхностей, находящихся в поле зрения.

Для конкретных помещений проектировщики в соответствии с нормами освещения стараются найти оптимальное решение по типу, количеству и схеме расстановки светильников.

Элементы оптической системы, такие как отражатели, рассеиватели, фильтры, защитные стекла, экранирующие кольца и решетки, преобразуют световой поток и экранируют прямой свет ламп в пределах заданного защитного угла. В зависимости от условий эксплуатации применяют элементы с линейным, параболическим или бипараболическим профилем. Наилучшие светотехнические параметры имеют светильники с бипараболическими зеркальными решетками. Они могут применяться в любых офисных помещениях, в том числе с большим количеством компьютеров, так как яркость в пределах защитных углов очень мала и не создаются отблески от экранов дисплеев.

Светильники с другими профилями элементов оптических систем также эффективны, но для иных условий эксплуатации, например, в таких помещениях, в которых работа на компьютерах не является основной или где люди находятся достаточно короткое время. В помещениях с высокими потолками целесообразнее использовать не встраиваемые или потолочные, а подвесные светильники, располагая их, по возможности, непосредственно над рабочими столами на нужной высоте.

Пример установки подвесных светильников Zumtobel Clearcell

Отметим одно новое веяние в технике освещения помещений. Оно связано с тем, что потолки в помещениях, при использовании встраиваемых и потолочных светильников с зеркальными или диффузными решетками, оказываются недостаточно освещенными. Специалисты заметили, что это отрицательно влияет на психику и самочувствие людей, работающих в таких помещениях. Они рекомендовали применять подвесные светильники, светящие как в нижнюю, так и в верхнюю полусферы пространства. Соотношение долей светового потока, направляемых вниз и вверх, может быть разным. В зарубежной литературе такие светильники получили название direct-indirect. Распределение света в верхней полусфере, как правило, специально не формируется, но иногда для каждой полусферы используют разные оптические системы, в результате чего сила света в верхней и нижней полусферах различаются. Производством светильников с двойным распределением света занимается ограниченное число компаний.

Светильники Fagerhult Open Box освещают как рабочее место, так и потолок. Оптимальное с точки зрения эргономики решение: есть как общее освещение, так и дополнительная подсветка рабочей зоны.

В связи с тем, что стандарт EN 12464-1 регламентирует освещенность в зоне выполнения зрительной задачи, широкое распространение получают системы комбинированного освещения, когда, наряду с равномерным общим освещением, рабочие места освещают настольными или напольными светильниками. Для этих целей многие компании стали выпускать настольные и напольные светильники с ЭПРА на люминесцентных и компактных люминесцентных лампах. Такое комбинированное освещение офисных помещений, по-видимому, в современных условиях является оптимальным.

Что дает управление освещением

Во многих зарубежных офисных помещениях, а сегодня и в современных российских офисах реализованы проекты автоматизированного управления освещением. Этот новый уровень техники освещения ориентирован на экономию электроэнергии, сокращение расходов на обслуживание, обеспечение необходимых параметров освещения, сохранение зрительного здоровья и увеличение работоспособности персонала.

Соответственно развивается и осветительная техника. Электронные аппараты включения люминесцентных ламп и компактных люминесцентных ламп в режиме автоматического управления позволяют плавно изменять световой поток в широких пределах. При этом создаются комфортные условия для работы, к тому же экономится электроэнергия.

Zumtobel Luxmate LITENET flexis - пример современной системы управления освещением

Сегодня все чаще используют большие офисные помещения без перегородок. Ввиду больших площадей в них велик перепад уровня естественного света. Автоматизированное освещение должно обеспечивать компенсацию естественного света для комфортной работы персонала и понижать уровень освещенности в зонах вблизи окон и в пустующих зонах для экономии электроэнергии. Работа такой системы освещения основана на широком применении датчиков, фиксирующих присутствие или отсутствие людей в соответствующих зонах помещения, а также датчиков, определяющих фактическую освещенность в каждой отдельной зоне помещения в зависимости от уровня естественного света.

В крупных зданиях значительные пространства занимают коридоры. Естественный свет для них, как правило, недоступен, а затраты на освещение коридоров значительны. Для их снижения можно использовать энергосберегающие лампы и автоматизировать работу освещения посредством внешних или встроенных в светильники датчиков. Система управления должна будет автоматически освещать зоны, где происходит движение людей, и снижать уровень освещенности или отключать светильники в пустующих зонах. Человек всегда будет перемещаться по освещенному участку коридора, а в остальное время освещенность в коридорах будет на минимально допустимом уровне. Такое решение существенно снижает затраты на электроэнергию.

Тема управления освещением очень широкая и в рамках одной статьи детально рассмотреть ее затруднительно. Наряду с множеством простых схем управления светом с помощью выключателей, переключателей и диммеров существуют сложные системы радиоуправления светом, в которых при помощи пультов можно включать и выключать свет, регулировать яркость и другие параметры освещения (например, серия комплектов Inlumina, многофункциональная система Teleco и другие). Зачастую в таких системах для дистанционного управления используют радиоканал. В отличие от системы дистанционного управления на ИК-лучах, система, использующая радиоканал, не требует необходимости наличия прямой видимости между передатчиком и приемником. Мало того, управлять освещением можно даже из другой комнаты.

Для управления светильниками на больших освещаемых площадях используют более сложные автоматизированные системы управления освещением, построенные на основе компьютеров и позволяющие управлять любым числом групп светильников в пределах одного или даже нескольких зданий. Но их главной функцией по-прежнему является дистанционное управление и контроль освещенности, связанный с присутствием людей в помещении. Такие системы могут взаимодействовать с другими системами офисных помещений и зданий, например, с системой безопасности или телефонной сетью.

Применение автоматизированных систем управления освещением может дать экономию электроэнергии от 30 до 80%, а их стоимость в последние годы имеет устойчивую тенденцию к снижению. С учетом роста тарифов на электроэнергию затраты на автоматизированные системы, при правильном подходе, быстро окупятся.

Примеры офисных светильников разных ценовых категорий

Экономичные решения
ПМЗ — светильник в потолок Грильято	Производитель — Петушинский металлический завод Тип — светильник встраиваемый в потолок типа «Грильято» источник света — 4 трубчатые ЛЛ T8 мощность 18 Вт ЭПРА цена — от 35 евро	АСТЗ — ЛВО10 Rastr	Производитель — Ардатовский светотехнический завод Тип — светильник встраиваемый в потолок типа «Армстронг» источник света — 4 трубчатые ЛЛ Т8 мощность 18 Вт цоколь G13 цена — от 32 евро
ПМЗ — Wing-2	Производитель — Петушинский металлический завод источник света — 1 или 2 люминесцентные лампы мощность 58 Вт ЭПРА цена от 40 евро	Технолюкс — TL236OL1	Производитель — Омтек Тип — накладной светильник источник света — 2 x ЛЛ мощность 36 Вт; ЭПРА цена — от 19 евро
Средний ценовой сегмент
Brilux — Vento 126	Производитель — Brilux S.A. источник света — КЛЛ Тип: светильник на шине мощность 26 Вт цоколь G24d цена — от 55 евро	Световые технологии — ALO	Производитель — Световые технологии Тип — светильник для реечных потолков источник света — 1 или 2 ЛЛ Т8 мощность 36 Вт цоколь G1 цена — от 17 евро
Световые технологии — PTF/R 414	Производитель — Световые технологии Тип — светильник для потолков типа Грильято источник света — 4 ЛЛ Т5 мощность 56 Вт; цоколь G5; цена — от 65 евро	Fagerhult — Loop Light Beta	Производитель — Fagerhult Тип — модульный светильник источник света — 1 или 2 ЛЛ мощность 49 Вт цоколь G5 цена — от 315 евро
Премиум-класс
iGuzzini — Blacklight	Производитель — iGuzzini Тип — модульный светильник источник света — люминесцентные лампы T16 цена — по запросу	Zumtobel — ECOOS	Производитель — Zumtobel Тип — подвесной светильник источник света — люминесцентные лампы T16 мощность 54 Вт ЭПРА цена — по запросу
Trilux — Enspiro LED	Производитель — Trilux Тип — подвесной светильник источник света — 48 светодиодов цена — от 2000 евро	RZB — Flat Polymero Kreis XXL	Производитель — RZB Тип — встраиваемый светильник источник света — 6 КЛЛ мощность 55 Вт цоколь E27 цена — от 1500 евро