Свет над верстаком

Не раз, зайдя в гости в чъю-то мастерскую, видел, что там, мягко говоря, темновато. Стало интересно узнать, каковы нормы и как их воспринимать. Выяснилось, что в РФ действует свод правил СП 52.13330.2011, в котором написано, что освещенность в люксах для рабочей поверхности столярной мастерской должна быть 300 люкс. А для тонких работ по изготовлению инструмента, что приравнял бы к например маркетри или гравировке, уже 750 люкс. Первая трудность в том, что светимость лампочек измеряется в люменах, то есть сколько света из них вылетает, а для работы нужно не в лампочку пялиться, а смотреть на то, что делаешь на верстаке. Формула тут простая — люкс = люмен / м2, то есть свет лампы распределяется на некую площадь, соответственно ослабляясь. Ослабляясь насколько?

Очень намного. Лампочка светит во все стороны и идущий вверх свет попадает в отражатель, возвращаясь обратно примерно уполовинившись.

Несложно посчитать. Представим, что лампа 100 Вт висит на свежем воздухе в двух метрах над столом. Вообразим сферу радиусом два метра, площадь поверхности по формуле 4ПиR2 получится 4 х 3,14 х 4 — 50,24 м2. Светит стоваттка 1300 люмен, значит на столе окажется какие-то 26 люмен. В помещении мастерской стены и предметы отражают сколько-то света. Отражатель добавляет яркости пропорционально тому, сколько света или точнее какую часть сферы вокруг лампы он занимает и из чего он сделан. Зеркальная полусфера отразит процентов 90, а просто белый потолок хорошо если половину.

Если бы свет в мастерской был только верхним на потолке, то получится, что при трехметровом потолке придется вешать по пять лампочек на квадратном метре. Немало да? С таким освещением и отопления не надо...

Заменим 100 Вт лампу накаливания на 30-ваттную люминисцентную, уже лучше — четыре лампочки на квадратный метр, 120 ватт мощности, так что в 20-метровой комнате придется потратить 2400 ватт на свет. Опять незадача. Стал изучать ламповую тематику дальше. Оказалось, что промышленность предлагает и по-настоящему экономные лампы ДРИ и ДНАТ. Первая дает полный спектр в видимом свете, вторая узко-желтая с одной спектральной линией, и оттого употребляется только на автострадах. Это уже другое дело — тринадцать тысяч люмен выдает 150 Вт ДРИ, зеркальный отражатель отправит весь свет вниз, так что в том же примере, два метра от верстака висит ДРИ-150, и освещенность на нем 13000 / 20-30, то есть 650 — 430 Люкс.

Это уже победа — хороший свет в почти пятиметровом круге под лампой, и на мастерскую 20м2 понадобится две-три лампы, которые дадут яркий, полноспектровый и мягкий свет по всему помещению. И триста ватт на свет вроде как бы уже не так страшно в общих затратах

Попробуем посчитать наоборот, на каком расстоянии какая лампа даст нужные люксы.

Прожектор 150 Вт, галогеновый, примерно 3000 люмен, освечивает конус с примерно прямым углом, то есть можно сказать, что вешать его в метре над верстаком это то, что надо. Становится понятно, что "энергосберегающие" лампы от этого термина очень далеки, а чтобы без вреда для глаз работать в мастерской, нужно или сочетать локальное освещение галогенками над верстаком и "длинные" люминисцентки на потолке, или потратиться на мощный заливающий свет промышленных ДРИ.

Заодно стала попадаться и информация о влиянии "энергосберегающих" на зрение.

Ситуация тут просто жуткая. Источники света делятся на "сплошного спектра" и "полосатые".

К первым относятся Солнце, лампы накаливания, галогеновые лампы, ртутные дуговые. Их общая черта — излучение испускается нагретым до высокой температуры веществом непосредственно.

Полосатый спектр из нескольких узких полосок характерен для всех приборов, в которых используется люминофор, который по своей сути умеет излучать только в одной-двух узких участках спектра. Смешивая люминофоры, изготовитель получает "пилу" из двух-трех-четырех узких пиков, сочетание которых воспринимается глазом как белый свет с тем или иным оттенком. Проблема же в том, что эволюционнировал глаз человека при сплошном спектре Солнца. Долгое нахождение под светом "пилы" приводит к грустному и закономерному результату — клетки постепенно привыкают воспринимать "то что дают", страдает способность зрачка сокращаться, постепенно нарушается цветовосприятие. А за этими проблемами идут и близорукость, дальнозоркость, и ранняя слепота. Через сколько лет наступят эти неприятности — очень индивидуально, кому-то повезет не дожить до этих хворей.

Но это еще не все — маркетологи придумали "компактные люминисцентные лампы", в которых уделанная изнутри люминофором трубочка закручена в сложносочиненную спираль. Чтобы свет, испущенный частью трубки в сторону другого витка, добрался до помещения, он должен пройти через два слоя люминофора на соседнем витке, поглотившись раз в несколько. Так что если сравнивать реальную светоотдачу, выяснится, что обычная линейная лампа выгоднее "хитрозакрученной" ККЛ. У второй к тому же при отказе лампы или ПРА выбрасывается все вместе. Если бы завивать люминисцентку в спираль было оправдано, такие лампы появились бы В СССР, или Вы думаете, что тогда стеклодувов не было?

И наконец большой саморез в гроб светодиодов. Да, они имеют большую светоотдачу на ватт и очень компактны, что хорошо в карманном фонарике или велофаре. Но для помещения все их сто люмен на ватт превращаются в очень немалую сумму за блок питания, а спектр у них опять же довольно полосатый. Сто ватт светодиодов это не только пять-шесть тысяч за сами приборы, но еще втрое больше за блоки питания. И наконец, светодиоды "зажариваются" при нагреве до каких-то 60 градусов, отчего недостаточное охлаждение этих приборов очень быстро их убивает.

Для остальных же приборов нагрев это их суть, отчего все светильники проектировались раньше под греющиеся лампы, которым от этого плохо не становится, и попытка установить в них LED лампу это гарантированных ее перегрев.

Небольшая табличка:

Лампа накаливания 100 Вт — 1300 Лм

Люминесцентная лампа 30Вт (220 В) — 1600 Лм.

галогеновая лампа 150 Вт — 3000 Лм.

ДНАТ или ДРИ 150ватт это 13 000 — 15 тысяч Лм

Светодиоды — порядка 100 Лм/Вт.

Солнце — 3,8 * 10^28 Лм.

Вернувшись в мастерскую площадью 20м2 ( это примерно средний гараж), посчитаем, в ценах на момент написания, почем будет освещение разными приборами.

На 20 м2 надо шесть тысяч люкс, и сколько-то света достанется стенам. Предположим, что отражатели у всех ламп хорошие, глубокие и зеркальные.

Для ламп накаливания шестью лампами не обойтись, скорее всего 8 или 10 ламп будут ближе к реальности, 800 Вт мощность, 15р лампа, 20 р патрон, всего 350руб

Галогеновые прожектора три или четыре по 150 ватт, мощности потребуют 450 — 600 ватт, стоят они от 150р, лампа около 50, всего 600 — 800руб.

Две лампы ДРИ по 150 Вт, потребление 300 Вт, стоят светильники около 3 — 4 тыс руб, лампочка 500 — 700р. Всего семь-восемь тысяч, если готовые светильники, а если отдельно купить ПРА за тысячу патрон за 50, то в три тысячи руб уместится.

Теперь по стоимости освещения в месяц. Предположим двадцать рабочих дней по десять часов ( прийти на работу, попить чаю, поработать, пообедать, поработать, подмести...) то есть 200 часов. Тариф в Подмосковье сейчас 5р 20к.

Лампы накаливания 160 киловатт, 832р

Галогеновые 90 — 120 киловатт, 468 — 624р

Ртутные ДРИ — 60 киловатт, 312рублей.

Для последних разница в 500р в месяц как раз и означает, что более дорогие светильники оправдаются через год. Не стоит бояться слова "ртутные" — этот металл заключен во внутреннюю кварцевую колбу внутри большой внешней, и если внутренняя колба и взорвется от перегрева и заводского дефекта, то весь мусор остается внутри целой наружней. А если задеть наружнюю лампу доской, то внутренняя разбита не будет — она на редкость прочна на удар.

Еще вывод — для любительской мастерской "на выходные" оптимальными окажутся галогеновые прожектора, из-за меньшей стоимости самого прибора.