Современное освещение объектов транспортной инфраструктуры: проблематика и решения

На сегодня все отраслевые стандарты в области освещения стремятся первую очередь обеспечить необходимую видимость, задавая минимальный уровень освещенности и равномерности для различных задач, или регулируют энергоэффективность при достаточном общем освещении. Хотя стандарты обычно юридически не обязательны и носят скорее рекомендательный характер, на них часто ссылаются в законах, директивах и тендерах. Установки, использующие газоразрядные лампы, как правило, не вызывают особых нареканий, даже если не обеспечивают строгого соответствия стандартам. Но при замене источников света в этих системах освещения на светодиодные, появляется риск нарушений в работе систем .

Опубликованные стандарты содержат множество рекомендаций с практическими примерами, которые помогают выполнить и превзойти требования, ориентируясь на человеческие потребности. Эти рекомендации помогают создать более комфортную световую среду и улучшить условия труда для сотрудников, но, к сожалению, не все проектировщики ставят перед собой такую задачу.

В отечественных нормах для внутреннего освещения регламентируется равномерность распределения освещенности по помещению. Отношение Lмин/Lмакс должно быть не менее 0,33 для зрительных работ I-II разрядов и 0,2-0,5 для зрительных работ IV-VIII разрядов. При этом ничего не говориться о слепящем действии осветительных приборов. При наличии в поле зрения блестких источников света, оказывающих данное воздействие, снижаются функции зрения, зрительная работоспособность, производительность труда.

Проблема слепящего эффекта еще никогда не стояла так остро, как сейчас. Дело в том, что светодиодные светильники, которые стали использоваться почти повсеместно, создают более интенсивный направленный свет и обладают самой высокой светоотдачей по сравнению со всеми известными ранее источниками света. Негативными последствиями высокой слепимости светильников являются усталость глаз, потеря концентрации, снижение работоспособности, раздражительность, головные боли. Слепящий эффект бывает прямой и отраженный. Он может возникать не только от того, что используются светильники с низкой защитой от бликов, но и от неправильного проектирования с точки зрения расстановки света и положения рабочих мест относительно источников света.

Таким образом, низкая слепимость, а следовательно, и комфорт – одно из важных требований к современному освещению. В новых европейских и международных стандартах для регламентации уровня дискомфорта, создаваемого для глаз искусственным светом в производственных помещениях, используется обобщенный показатель дискомфорта UGR (Unified Glare Rating). Высокий UGR означает, что большинство наблюдателей в одном и том же месте с высокой вероятностью ощутят дискомфорт от попадания прямых лучей светильника. Среди производителей осветительного оборудования на развитых рынках минимальный UGR обладает большей значимостью, чем показатель лм/Вт.

Отличия в нормативных базах могут сыграть злую шутку и потенциально сказаться на безопасности людей. Например, в московском метрополитене при выполнении разумных требований для рабочего освещения в тоннелях Lмин/Lмакс не более 0,5 машинисты сталкиваются с проблемой ослепления. Как известно из корпоративной рекламы, транслируемой в вагонах метро, столичный машинист перевозит до 10 000 пассажиров ежедневно, поэтому, наверное, было бы хорошо, если у него не болела голова от света «лампочек». Не говоря уже о комфорте пассажиров, наблюдающие световые вспышки в окна вагонов от светодиодного адаптивного освещения на новых участках подземки.

Снижение слепимости и уменьшение показателя UGR в помещении достигается различными техническими решениями.

• применение светильников с углубленным источником света, что исключает прямой и отраженный слепящий эффект, а также создает защиту от бликов;
• использование светильников со скрытым источником света и оптикой;
• применение светильников рассеянного освещения, делающих свет более мягким и равномерным;
• применение различных антислепящих аксессуаров

Ниже мы расскажем об опыте нашей компании по разработке осветительных приборов низкой слепимости для нужд технологического освещения смотровых канав в моторвагонных депо. При выборе оборудования для подобной транспортной инфраструктуры специалисты сталкиваются с взаимоисключающими требованиями. С одной стороны, необходимо обеспечить хорошую освещённость рабочих мест. В соответствие с действующими нормативами на дне смотровой канавы требуемая минимальная средняя освещённость 150 лк, на рабочей поверхности – 200 лк. С другой стороны, важен зрительный комфорт работников депо, обслуживающих подвижной состав.

Специфика моторвагонного депо заключается в том, что навесное оборудование обслуживается не только со дна канавы, но и с уровня пола. Если установить яркие лампы, работники не смогут даже находиться рядом, и уж тем более эффективно и безопасно осуществлять трудовые функции. Необходимо исключить эффект слепимости как в момент, когда слесарь выполняет свою работу непосредственно в канаве, так и в момент, когда он подходит со стороны и видит светильник.

Традиционный вариант применения здесь светодиодного оборудования – это использование только отраженного света от стен или пола. При этом теряется необходимая сила света, и приходиться увеличивать мощность светильника. Существенно увеличить мощность невозможно из-за жёстких ограничений по месту установки и типу питания осветительного оборудования.

Если речь идёт об освещении тоннеля, возможно увеличение освещённости за счёт добавления дополнительных светильников. Но в случае освещения смотровых канав расстановка оборудования возможна только в специальных нишах. Для применения в канавах необходимы небольшие габариты и сверхнизкое напряжение переменного тока. Ограниченные габариты ниш не дают возможности разместить эффективные радиаторы, что в свою очередь накладывает ограничение на мощности применяемых светильников. В результате в моторвагонных депо освещённость на дне смотровой канавы может быть в 30 раз ниже существующих нормативов (5-15 лк). Нормальная работа в таких условиях невозможна.

Первым опытным решением «Росэкосвет» для освещения смотровых канав был светильник отражённого света RSWM004, спроектированный в корпусе традиционного ЖКХ-светильника типа НПП. Светодиодные источники света в этом приборе были перемещены с задней части корпуса в перпендикулярную плоскость, что позволило осуществить светораспредление вдоль канав, а для ограничения прямой видимости с рабочих мест на фронт светильника был поставлен отражатель.

Рис. 1. Светильник отраженного света RSWM004, установленный в яме моторвагонного депо «Апрелевка» АО "Центральная ППК"

Использование отражённого света дало положительный эффект. Все требования железнодорожников на данном объекте были удовлетворены. Однако использование отражённого света позволило достичь эффективности всего ~ 80 Лм/Вт. К тому же механическая прочность подобного светильника не велика. При эксплуатации в условиях промышленного предприятия высока вероятность выхода данного осветительного оборудования из строя.

На следующем аналогичном объекте, с учётом полученного опыта, было применено иное решение – светильник RSPR003, в конструкции которого использован световод. Светодиодные модули в таком светильнике расположены в торцах корпуса. Их свет направлен сквозь прозрачный световод. Лазерные насечки на световоде поляризуют свет и перенаправляют его в перпендикулярную рабочую плоскость. Конструкция светильника обеспечивает идеальное равномерное свечение и исключает слепящее воздействие. При этом сохраняется высокая эффективность прибора ≈ 100 лм/Вт.

Механическая прочность подобной светодиодной панели существенно выше, чем у ранее рассмотренной модели светильника RSWM004. Тем не менее, из-за большого стекла прибора сохраняется высокий риск его повреждения при случайном ударе. Чтобы исключить порчу оборудования в условиях ремонтного депо, пришлось дополнительно применить защитные решётки.

Рис. 1. Инновационный ямный светильник RSPR004

Специалисты «Росэкосвет» поставили перед собой задачу – повысить степень защиты светильника для освещения смотровых канав от внешних механических воздействий до IK08. Было предложено новое решение, представленное на фото ниже. Спроектированный корпус-радиатор позволил уменьшить габариты светильника – стекло защитного отсека RSPR004 имеет размеры 180х140 мм, в то время как у предыдущей модели – 280х280 мм. Механическая прочность увеличена за счет использования специального темперированного защитного стекла. В настоящий момент проводятся технологические испытания нового прибора. Однако уже ясно, что он надолго станет лучшим решением непростой и интересной технической задачи.

к.т.н., директор по цифровизации и проектам ГЧП ООО «Росэкосвет», Телегин М.В. Директор по маркетингу ООО «Росэкосвет», Крушинская Е.М.