Светильник

Светильник, осветительный прибор, предназначенный для ближнего действия, то есть находящийся в непосредственной близости (не далее 40—50 м) от освещаемых предметов. В зависимости от заключенных в С. источников света (смотрите) и их питания С. разделяются на электрические, керосиновые, газовые, ацетиленовые ит. п. В современной осветительной технике наибольшее значение принадлежит электрическому С.; роль газовых С. с каждым годом уменьшается почти во всех странах за исключением Англии, где газовое освещение во многих случаях продолжает успешно конкурировать с электрическим. Керосиновое освещение имеет пока еще большое значение, но повсеместно оно вытесняется электрич. освещением. Область применения ацетиленовых, карбидных и других С. весьма ограничена; ацетиленовые С. имеют важное значение лишь в эксплуатации морских маяков, если питание их электрическим током из-за отсутствия соответствующих генераторов невозможно. О светильниках для керосинового, газового, ового освещения см. Освещение. Ниже излагаются сведения об· электрическом С.

С. состоит из двух частей: источника света (лампы) и осветительной арма т-у р ы, предназначаемой для следующих целей: 1) укрепление лампы, 2) подвод тока или горючего,

3) перераспределение нужным образом светового потока лампы, 4) защита глаз от непосредственного действия ярких частей лампы, 5) защита лампы от механич. повреждений, пыли, сырости и тому подобное., 6) прикрытие и предохранение частей лампы, имеющих высокую г°, и 7) в некоторых случаях также для того, чтобы в той или иной степени изменять спектральный состав излучений лампы. Осветительная арматура должна не только удовлетворять указанным выше утилитарным требованиям и определен

ным эксплуатонным условиям, но и гармонировать с архитектурой и отделкой тех помещений и пространств, где она применяется. Каждая арматура состоит из основных светотехнических элементов и вспомогательных деталей. В зависимости от рода физич. явлений, происходящих в светотехнич. элементах арматуры, эти элементы называются отражателями, прелом л ятелями или рассеивателями; во многих случаях в светотехнич. элементах осветительных арматур имеют место одновременно явления отражения, преломления или рассеяния.

Классификация. До сих пор еще нет международной системы классификации С. ОСычно их классифицируют: 1) на основе их назначения и тех эксплуатонных условий, для которых они предназначаются (утилитарная клас-

могут быть далее разделены на подклассы в зависимости от их конкретного назначения. Так, С. класса А могут служить для освещения жилых помещений, помещений общественного пользования (административного, коммерческого, культурно-просветительного, торгового, лечебного и других назначений), производственных помещений, подземных выработок и помещений специального освещения. Аналогично С. остальных классов предназначаются: класс Б—для освещения транспортных и торговых пространств (улицы, дороги, парки, склады, рынки, пристани), пространств промышленного назначения (открытые разработки, карьеры, земляные работы); класс В—для освещения подвижного состава железных и электрических дорог, автотранспорта, воздушного, морского и речного транспорта. С. класса Г могут приме-

сификация), и 2) на основе их светотехнич. особенностей (светотехнич. классификация). При одновременном указании характеристик С. на основе обоих методов классификации получают основные данные для суждения о С. Утилитарная классификация предусматривает в основном деление С. на 3 основных класса: А) для освещения внутренних помещений, Б) для освещения открытых пространств и В) для освещения транспортных средств. Кроме этих трех основных классов установлен класс Г, в к-рый включены С., либо имеющие совершенно специальное назначение, не позволяющее их причислить к классам А, Б и В, либо применяемые в одинаковой мере в тех трех основных случаях практики, для которых предназначаются С. классов А, В и В (аккумуляторные переносные фонари и тому подобное.). С. каждого из классов няться в самых различных случаях практики. В целях уточнения характера этих С. целесообразно указывать, имеет ли С. самостоятельный источник питания (аккумулятор, сухая батарея) или предназначен для присоединения к сети. Подразделения С. каждого класса на группы соответственно тому, для каких случаев практики они предназначаются, не всегда дают уточнение характеристик и особенностей С., например многие С., вполне пригодные для освещения рабочих помещений, применяются для освещения помещений общественного пользования и т. д. Поэтому указание конкретных областей применения С. является желательным, но не вполне уточняющим моментом в номенклатуре изделий.

С. каждого класса разделяются на типы в зависимости от способа их установки и конструк

тивного выполнения. В зависимости от способа установки различают С. следующих типов: подвесного (фигура 1), потолочного (фигура 2), настенного (фигура 3), настольного (фигура 4), напольного (фигура 5), венчающего (фигура 6) и ручного (фигура 2). Возможны такие конструктивные выполнения С., что они одновременно будут настольными и настенными и тому подобное. Такие универсальные С. могут устанавливаться различным образом без каких-либо конструктивных изменений. С. венчающего типа составляют верхнюю часть колонны или столба, служащих для их поддержания. В зависимости от характера выполнения и оформления различают С. обыкновенные и архитектурные; кроме того по своей плотности и непроницаемости они м. б.: уплотненные пыленепроницаемые, уплотненные влагонепроницаемые, герметические огне- и обезопасные. На основании приведенных принципов классификации С. должен иметь полное наименование, состоящее из: а) типа С., б) его выполнения и в) указания класса, например на фигуре 8 подвесной С., обыкновенного выполнения, класса А для промышленного освещения; на фигуре 9 ручной герметический обезопасный С. класса А (при обозначении оформления слова «обыкновенного выполнения» надлежит опускать). Под архитектурным оформлением подразумевают специальное художественное оформление изделия для сочетания его с архитектурой и отделкой тех помещений, где оно будет применяться.

Светотехническая классифика-ц и я основывается на распределении светового потока светильника.

Одним из главных требований является строго определенное местоположение светового центра в С., т. к. с изменением его светотехнич. свойства С. меняются. Под световым центром источника света подразу ме-ваетсн место, в которое нужно было бы поместить весьма малую Фиктивную поверхность, с таким же распределением светового потока, как и даипый источник. Для малых светящихся поверхностей световой центр близко совпадает с геометрич. центром источника, в частности для газонаполненных ламп с кольцевым расположением спирали световой центр практически принимается в геометрическом центре окружности, образуемой светящимся кольцом. Место С., в к-ром должен находиться световой центр лампы, называется световым центром С.

Сила света С. изображается исходящими из светового центра радиусами-векторами; направление их указывает направление, в котором сила света изменяется, а длина равна силе света в свечах при соблюдении заранее избранного масштаба. Геометрич. место концов таких радиусов-векторов, проведенных по всем направлениям пространства из светового центра, называется фотометрической поверхностью, а ограниченный ей объём—ф о т о метр и ч е с к и м телом С. В частном случае фотометрич. поверхность С. может быть поверхностью вращения, ось которой совпадает с осью С.; в этом случае С. называется симметричным; если фотометрич. поверхность не является поверхностью вращения, то С. называется несимметричным. Светотехнич. классификация предусматривает деление С. на симметричные (табл. 1) и несимметричные. Дальнейшие их подразделения находятся в связи с формой фотометрич. поверхности. Для определения формы ее служит схема, изображенная на фигуре 10, где 1 — С., 2—зеркальный аппарат, 3—фотометр. Поворачивая систему зеркал вокруг горизонтальной оси, а С. вокруг вертикальной, определяют силу света С. в любом направлении и строят его фотометрич. поверхность. Если фотометрич. поверхность пересечь вертикаль-

Таблица 1,-Характеристики с им метрика. С.

Класс	1 V · S К s °й к§	Характеристика	Под класс	Характеристика
П	Прямого света	Не менее 90% всего светового потока излучается в нижнюю полусферу: 0,9 F_e >F„ >0,1 F_e	Πκ*ι	Концентрированного светор аепределения (0,5 F_e излучается внутри зоны не более 0—40°)
			ПС	Среднего светораспределения (0,5 Fe излучается внутри зоны не более 0— 50°)
			Пш	Широкого светораспределения (0,5 F_eизлучается внутри зоны более 0—50°)
О	Отраженного света	Не менее 90% всего светового потока излучается в верхнюю полусферу: 0,9 F_e >F^ >0, F_e	ОК*2	Концентр и р о в анного светораспределения (0,5 Fе излучается внутри зоны не более 0—40°)
			Ое	Среднего светораспределения (0,5 Fq. излучается внутри зоны не более 0— 50°)
			Ош	Широкого светораспределения (0,5 Fq излучается внутри зоны более 0—50°)
Р	Рассеянного света	Световой поток в обеих полусферах распределяется так, что в одну из полусфер излучается более 10% и в другую менее 90%F_e	Ри	Преимущественно прямого света при 0,1 Fq .< F₀ <0,9 Fq
			Ро	Преимущественно отраженного света 0,1 F_e <F₀ <0,9 F_e
			Рр	Равномерного светораспределения к-к)
1 Для этого типа должен указываться угол рассеяния, то есть угол при вершине конуса, внутри которого сила света не ниже 0,1 Imax- ² Д^ля этого типа должен быть указан угол рассеяния, то есть угол при вершине такого конуса, внутри которого сила света не ниже 0,1 1_таХщ

ними плоскостями, проходящими через ось С., а следовательно и через его световой центр,

чении фотометрич. поверхности горизонтальной плоскостью, проходящей через световой центр светильника, получают поперечную кривую распределения силы света. У идеально симметричных относительно оси С. все продольные кривые распределения силы света одинаковы, а поперечная кривая—окружность. Идеально симметричных относительно оси С. на практике не бывает: все они явно несимметричны или в большей или меньшей степени приближаются к симметричным. Поэтому в последующем под симметричными С. следует подразумевать лишь практически симметричные относительно оси, то есть такие, у которых продольные кривые распределения силы света (отклонения до ±15%) мало разнятся друг от друга, а поперечная кривая распределения силы света приближается к окружности. Все прочие С. носят общее название несимметричных. Если проведем через световой центр С. горизонтальную плоскость, она разделит световой поток на две части: часть, излучаемую выше горизонтальной плоскости (идущую в верхнюю полусферу) и называемую верхним полусферич. световым потоком (Ед), и часть, излучаемую ниже горизонтальной плоскости (идущую в нижнюю полусферу) и называемую нижним полусферич. световым потоком (F_a). Световой поток внутри конусов АОЛ, BOB и прочие (фигура 11) называется зональным световым потоком

J_z; зоны в последующем будем обозначать так: зона 0—10°, 0—20°, 10—20° и т. д. по ограничивающим ее углам. В продольных кривых распределения силы света 0° всегда в надире, 90°—на горизонте и 180°—в зените.

Для классификации несимметричных С. применяют следующий метод: вообразим С. расположенным внутри сферы таким образом, что его световой центр совмещен с центром сферы, а фотометрическая поверхность расположена внутри сферы в таком положении, к-рое соответствует своему обычному положению на практике. Нанесем на поверхность сферы меридианы и параллели и в точках их пересечения обозначим силу света в направлениях, определяемых этими точками (метод Бснфорда). Соединив непрерывными кривыми точки с равными силами света, получим изосвечи (линии равных свечей) для данного несимметричного С. Для перенесения изосвечей с поверхности сферы на плоскость Бенфорд предложил синусоидальную диаграмму (фигура 12). Классификация несимметричных С. основывается на следующих соображениях. 1) Световой поток может распределяться так, что фотометрич. тело не Судет иметь плоскости симметрии. Такие С. называют всесторонне несимметричными (Нв). Обозначать более точно их светораспределе-ние можно по отдельным квадрантам в зависимости от преимущественного характера фотометрич. тела и продольной кривой в разных квадрантах. Светстехнич. характеристики несимметричных С. вообще, а в особенности всесторонне несимметричных, трудно поддаются описанию и обозначению; их следует определять непосредственно из диаграммы изосвечей.

2) С., фотометрич. поверхность которых находит

ся в большей своей части по одну сторону от вертикальной плоскости, называют одност о-р о н и е несимметричными (Но). У них

не менее 90% светового потока распространяется по долготе не более, чем на 180°. Давая угол рассеяния в поперечной и продольной плоскостях и направление максимальной силы света, мы определим в основном светотехнические особенности светильника. 3) Несимметричными двусторонними (Нд) называют С., которые имеют продольную плоскость симметрии и световой поток, разделенный на два основных пучка, занимающих по широте не более 90° каждый и идущих в диаметрально противоположных направлениях. В каждом из пучков заключается не менее 10% всего потока С. Угол рассеяния и направление Imax определяют: светораспределение, светотех-нич. характеристики и следовательно область применения С. 1) Несимметрич н ые четырехсторонние (Нч) С., в которых световой поток делится на 4 одинаковых пучка, попарно идущих в диаметрально противоположных направлениях. В каждом из пучков заключается 20—22¹/,% всего светового потока С.; по долготе каждый пучок должен занимать ок. 45°. Уточненная характеристика дается указанием направления Imax и угла рассеяния в вертикальной и горизонтальной плоскостях. 5) Несимметричн ы ми боковыми С. (Ыб) называют С., у которых световой поток излучается преимущественно в пределах 0—90° долготы.

Определения. Пограничной линией С., имеющего полупрозрачный или непрозрачный колпак (фигура 13), называют прямую, проходящую от края светящегося тела через противоположный край колпака. Защити ы м у г л о м—угол а между пограничной линией и горизонтальной линией, проходящей через световой центр лампы. К о э ф и ц и е н т о м использования С. на какой-либо поверхности—отношение светового потока, падающего на эту поверхность, ко всему световому потоку С. Кпд С.—отношение светового потока, выходящего из С., к полному световому пОтолу голой лампы. Если оптич. система С., объёмлющая источник света, состоит из двух материалов с разными светотехнич. характеристи-

нами: I—ρ₁₅ τχ, щ и II—ρ₂, τ₂, <х₂, где ρ—коэф. отражения, г — коэф. пропускания, а — коэф. поглощения, то для кпд С. может быть дано следующее выражение:

Vo - ^τι [ζ + χ _ + (1 - #) _й] 1 +

,. i. “, (i-eiiac+a-i)»])

^{+ τ}*1¹ - ε + i—i_eid +"(ϊ"™#)_β2]) ·

Здесь ζ— доля всего светового потока лампы, попадающая на поверхность I; (1—ζ)—доля потока лампы, попадающая на поверхность II; & — доля потока, отраженная от поверхности I и вновь на нее попавшая при вторичном или последующих отражениях; (1—&)—доля потока, отраженная от поверхности I и попавшая при вторичном или последующих отражениях на поверхность II. Из этого общего выражения для η,. получаются следующие частные значения:

1) закрытый С., колпак непрозрачный (т_г=0)

„ __ Г. ?- i 0-#Ηβιί + (ΐ-ί)βί]1.

ч. - т, {1 - С + + α__β)_ββ] i.

2) открытый колпак из непрозрачного материала (Tj=0, т₂=1, ρ₂=0)

= 1 _ CJLr а), i — ’

3) открытый колпак из пропускающего свет материала (т₂=1, ρ₂=0)

„ _ i _ t (i - η - а).

^Vc i - »ei ’

4) замкнутый колпак из пропускающего свет материалα= τ₂ и ρ_χ=ρ₂)

Vc= i-

= Τ^7·

По Тиходееву коэфициент полезного действия эмалированных С. определяется по следующей формуле:

„ _ i - /ю + в №о - к)

¹ 1 —gk ’

где /с₀—отношение светового потока, падающего на рефлектор, к полному потоку лампы, ρ — коэфициент отражения рефлектора, к—коэфициент формы колпака. Для колпаков со смешанным отражением Тиходеев дает следующую формулу:

_J — feo [i — (ei + 02)1 — aft ~ Qiezkok

lepe ’

где ρ,—коэф. рассеянного отражения, ρ₂—коэф. зеркального отражения. Коэф. формы для сфе-рич. рефлектора равен отношению площади отражающей поверхности ко всей поверхности шара, часть которого составляет данный сферич. отра-жатзль. Если рефлектор имеет форму, отличную от сферической, то его поверхность делится на отдельные пояса, настолько малые, чтобы их можно было считать частями шаровой поверхности. Если обозначим световой поток, падающий на такой, малый пояс, через F_it а ^ь * коэфициент формы пояса через к_{, то коэфициент

Фигура 13.

формы к рефлектора будет

* - : 2 Fi.

1 1

Фотометрические вычисления. Основные све-тотехнич. данные о С. даются для симметрич ных С. в виде продольных кривых распределения силы света, а для несимметричных С.—в виде диаграммы изосвечей. Пользуясь этими данными, можно определить другие светотехнические характеристики С. Практически бывает нужным определить по кривым распределения силы света зональные, полусферические и полные световые потоки, кпд С. и освещенности горизонтальную и вертикальную.

Построение Руссо. Проведем (фигура 14) из светового центра окружность радиусом г=1,

отложим прямую АЛ, параллельную вертикальному диаметру YY окружности, и построим силы света в прямоугольных координатах, откладывая eg=I_v, тп=ОМ, pq=OP, ad — I, hi=Jh, rs=OK ит.д. Полученная кривая egnqdcisf называется кривой Руссо. Световой поток на поверхности сферы радиусα= 1 внутри телесного угла dm=2π sin a da будет dF=I dm — I · 2π sin a da и полный световой поток

F — 2π J /sin a da. о

Выражение· f sin a da представляет собой пол-

ную площадь, ограниченную кривой Руссо. Нижний полу сферич. поток:

— 2π J ρ _sj_{n c} da=2π пл. ehig о аналогично верхний полусферич. световой поток:

F_а —2π j I sin a da — 2π пл. hfi.

Для любой зоны а_г—а₂ световой поток будет 0,2 ^а2 -f(a₂__ai)=f 2π I sin a da=2π J" Ism a da.

<>1 αχ

Соответственно получим:

^ό ⁼ 2я ^{= e}higi Ip — ΊπΓ ^{= пл}· Wo

7й — ^{Fe efB}

^{ίθ —} -7—=ПЛ. —5- ·

4π 2

Τ. о. при построении кривой Руссо определе-

ние потоков сводится к измерению площадей, ограниченных кривой Руссо или ее частью. Для ускорения подсчет потоков вместо измерения площадей ведется аналитически на основе следующих соображений (фигура 15). Допустим, что 1 _а и Ιβ—силы света под углами а и /?; проекция отрезка дуги β— а окружности радиуса, равного 1, на прямую АА будет равна cos а — cos/S.

1а + 1/3,

Трапеция abed имеет площадь -^- (cos а—

— cos/ϊ). Умножив на2л, получим F(_a — β)· Если разделим нашу сферу на зоны по 5°, то для каждой зоны световой поток можно исчислить следующим образом:

Ino + До

⁰, ⁵ (cos 0°—cos 5°),

0-5°

F 5_ю° —

12π ·

1₅° + 7₁₀о

(cos 5° — cos 10°) и т. д.

Для облегчения определения светового потока С. внутри любой зоны принято строить кривую световых потоков, отнесенных к условной лампе в 1 000 1гп (фигура 16) или же в % от полного потока, излучаемого С. Кривая 1—голая

Обычно кривые распределения силы света являются плавными кривыми, и внутри зон, соответствующих плоским углам в 5° или 10° продольной кривой светораспределения, можно без

1« + h

Тогда ——з—— можно принять равной силе света под углом, то есть проходящего через середину зоны. При этом условии:

F_a__p=2π (cos а — cos/3)=· /с,

где переводный множитель к — 2π (cos а—cos β). Чаще всего кривые распределения силы света строятся при промерах силы света через 10°, то есть под 0°, 5°, 15° и т. д. В этом случае силу света под углом 5° принимают за среднюю для зоны 0—10°, силу света 15°—среднюю для зоны 10—20° и т. д. Поправочные коэф-ты к даны в таблице 2.

Таблица 2.—3 качения поправочного коэфи-ц и е н т а /г.

а	β	h	а	β	к
0	10	0,095	90	100	1,091
10	20	0,283	100	по	1,058
20	30	0,463	110	120	0,992
30	40	0,628	120	130	0,897
40	50	0,774	130	140	0,774
50	60	0,897	340	150	0,628
60	70	0,992	150	160	0,463
70	80	1,058	160	170	0,283
80	90	1,091	170	180	0,095

лампа, 2—арматура для освещения мастерских, 3—плоская арматура. Кривые распределения силы света и диаграммы изосвечей строят та$ке для условной лампы в 1 klm.

Материалы для построения С. можно разбить на следующие основные категории: 1) строительные материалы, служащие для оформления С., соединения отдельных его элементов, установки С. или для придания ему нек-рых особых свойств (прочности, плотности или безопасности); 2) электротехнич. материалы, служащие для подведения тока к источнику света и его питания, а в некоторых случаях и для трансформирования тока; 3) светотехнич. материалы, составляющие оптич. систему С. и перераспределяющие световой поток при отражении, преломлении или пропускании света. Строительные материалы чрезвычайно разнообразны. Наибольшим распространением пользуются металлы черные (листовое железо, чугунные отливки) и цветные (латунь, алюминий, медное, бронзовое литье, антикоррозийные сплавы). Металлич. светильники благодаря многочисленным способам внешней отделки и возможности придания всевозможных художественных форм и надежной защиты от коррозии составляют наиболее многочисленную группу С. В некоторых конструкциях в качестве строительных материалов применяется дерево. Художественно исполненные деревянные поделки могут до некоторой степени служить для замены металла, главным образом в С. для освещения бытового, клубов и других помещений общественного пользования. Однако применение дерева для С. ограничено вследствие совершенного несоответствия этого материала для построения некоторых групп С. (для наружного освещения, помещений и мест сырых), т. к. конструкции С. состоят б. ч. из тонкостенных деталей, что не всегда м. б. достигнуто в случае применения дерева; кроме того деревянные С. в целях прочности их должны изготовляться довольно массивными при одновременной их сравнительной легкости по весу. В последнее время получили значительное распространение С. из майолики и фарфора. Эти материалы являются очень подходящими для построения С., предназначенных для службы в сырых помещениях, особенно в помещениях с едкими парами (тра-вилки, отбельные), интенсивно разъедающими металл. Возможность придания фарфоровым и майоликовым деталям разных форм привела к тому, что в настоящее время выпускается довольно много таких С. для освещения жилых помещений (фигура 17). Майоликовым и фарфоровым С. можно придавать любую художественную форму и разнообразную расцветку, что способствует их распространению. В светотехнической практике были попытки изготовления С. из разного рода дешевых материалов (папье-маше, пластические массы: бакелит, карболит, галалит и прочие). Однако эти попытки не привели к сколь-либо заметным достижениям в области построения С. Тем не менее применение пластич. масс открывает много возможностей в области конструирования С. (фигура 18—германский С. из пластических масс, предназначенный для массового потребления). Эти С. вполне удовлетворяют светотехническим, эстетическим и конструктивным требованиям, отличаясь при этом дешевизной. Пластические массы позволяют очень широко разнообразить внешнее оформление С., давая одновременно прочное, достаточно массивное и недорогое по цене изделие.

Электротехнические материалы являются составными частями С; в основном к этой группе материалов относятся провода (смотрите) и ы для ламп. В некоторых более сложных конструкциях в самом С. устанавливается или трансформатор (наир, в С. для наружного освещения, предназначенных для последовательного включения ламп накаливания по 20 А) или источник питания током (батарея, аккумулятор). Провода, применяемые для электрич. С., согласно действующим правилам безопасности и правилам устройства для электротехнических сооружений сильного тока низкого и высокого напряжений, утвержденным IX Всесоюзным электротехнич. съездом, должны иметь оболочку из вулканизированной резины, по качеству соответствующей применяемому напряжению. Наименьшее сечение применяемых для зарядки проводов 0,75 миллиметров². Прокладка проводов внутри и вне арматуры С., соединение их и разветвление регламентируются также упомянутыми правилами. Самые провода, применяемые для зарядки С., должны отвечать по качеству общесоюзному стандарту. Для зарядки С. допускаются ы винтовые или штыковые, по качеству и исполнению отвечающие общесоюзному стандарту.

Светотехнические материалы служат для изготовления тех элементов С., которые перераспределяют световой поток С. Эти материалы можно разделить на две основные группы: а) непросвечивающие и б) просвечивающие. Непросвечивающие материалы являются поверхностями, дающими явление отражения светового потока при частичном, большем или меньшем, поглощении. Изготовленные из непрозрачных материалов отражающие элементы С. носят название отражателей, или рефлекторов. Просвечивающие материалы .могут создавать перераспределение светового потока путем преломления (рефракторы, или п р е л о м л я т е л и) или путем рассеяния при прохождении через материал (р а е-сеивател и). Отражатели зеркал ь-и ы е. Наиболее простой случай отражения света имеет место в случае нахождения по пути распространения света полированных металлических поверхностей. При этом происходит зеркальное отражение света по законам геометрич. оптики. Пользуясь отражающими поверхностями, можно создавать любое перераспределение светового потока. Из металлических зеркальных отражателей имеют практич. применение полированные отражатели: серебряный, нике

лированный, хромированный, алюминиевый. Реже применяются золоченые отражатели и оловянные (оловянная полированная фольга). Ме-таллич. отражатели обладают избирательным поглощением падающего на них светового потока, то есть поглощают· неодинаково различные части спектра падающего света. На фигуре ia представлены коэф-ты отражения ρ для видимых излучений различной длины волны от полированного серебра, никеля, платины и стали. Кривая для зеркальной хромированной поверхности очень близко подходит к кривой для никеля. Аналогичного характера явление происходит при отражении света от стеклянного зеркала, имеющего зеркальный слой на той поверхности стекла, на к-рую падает свет; в этом случае свет отражается от зеркального слоя, ^фиг· ^19-

не проходя через самое стекло, и физическое· явление отражения такое же, как в случае металлического полированного зеркала. Если же металлический слой в стеклянном зеркале нанесен на противоположной (внешней) поверхности стекла, то свет достигает отражающей поверхности по прохождении через стекло; при этом будут иметь место дополнительные явления (вкл. л., 1). Если зеркальная поверхность (наружная или внутренняя) не ровная, а с выбоинами, выступами, углублениями, канавками и тому подобное., то при отражении от такой зеркальной поверхности свет будет в большей или меньшей степени рассеянным (вкл. л., 2). Такого рода неровные зеркальные поверхности применяются в качестве отражателей во многих С. (тип A-Ray и др.). Применением зеркально отражающих поверхностей можно получить самые разнообразные перераспределения светового потока. Зеркальные отражатели могут рассчитываться теоретически для случая точечного источника света и достаточно точно для обычно применяемых ламп накаливания, имеющих тело накала, по форме отличное от светящейся точки. На практике зеркальные симметричные и несимметричные С. имеют большое распространение. Таблица 3 дает в % значения коэф-та отра?ке-ния для различных зеркальных поверхностей.

Таблица 3. — Значения к о э ф и ц и е н т а отражения для различных зеркальных поверхностей.

Наименование поверхности	А[Ч	Б(2)	В)3]	Г[4)
Стеклянное зеркало.	82-88	70-85	_	80-85
Полирован, серебро.	92	90—92	90,5	85
» хром.	65	61-62	64	60
» никель.	55	53-55	63,5	—
» олово.	63	69	—	—
» сталь.	60	—	—	57-60
» алюминий	62	67—70	68	76 *
Никелоид.	—	—	71	—
Монель-металл.	—	—	49
Полирован, кадмий.			64	—
* Данные для алюминия в графе Г относятся к специально обработанному металлу.

Непросвечивающие материалы с диффузным отражением являются идеальными рассеивателями светового потока

Г. Э. 20

и дают отражение по Ламберту: «Под каким бы углом на такую поверхность ни падал пучок света, фотометрическая поверхность отраженного потока будет шар». Очень близко к идеальному рассеивателю подходят нек-рые белые матовые поверхности: гипс, алебастр, ватманская бумага (вкл. л., 3—отражение света от ватманской бумаги). На практике применение таких поверхностей, дающих только рассеянное отражение света, ограничено. В отношении расчета отражающих диффузных поверхностей можно сказать, что перераспределение светового потока, ими производимое, не зависит от формы (кривизны) самой поверхности.

Поверхности со сметанным отражением. В практич. светотехнике большое значение имеют непрозрачные поверхности со смешанным отражением, дающие отраженный поток, к-рый состоит из двух компонент: одна— зеркально отраженная часть светового потока и вторая—диффузно отраженная. В зависимости от преобладания той или иной компоненты поверхности со смешанным отражением приближаются по своему действию к зеркальным или же диффузным отражателям. На практике из материалов, дающих смешанное отражение, наибольшее распространение имеют поверхности матовые, металлические и эмалированные (покрытые белой фарфоровой эмалью). Матовая (неполированная) металлич. поверхность или какая-либо поверхность, покрытая алюминиевой краской, может рассматриваться как состоящая из бесчисленного множества отдельных отражающих частиц, расположенных на одной и той же поверхности, но образующих различные углы падения с отдельными частями одного и того же падающего пучка. Пучок света, падающий на такую поверхность, при отражении разобьется на большое число отдельных лучей, которые отразятся под разными углами, давши однако явно выраженное усиление в направлении, соответствующем зеркальному отражению всего падающего луча (вкл. л., 4·—отражение света от пластинки, крытой алюминиевой краской; по nb указано направление зеркального отражения). Белую фарфоровую эмаль, нанесенную на черный металл, можно рассматривать как пластинку белого (молочного) стекла, наложенного на непрозрачное основание. Т. о. в фарфоровой эмали будут иметь место те явления, которые происходят при прохождении света через белое стекло, с отражением прошедшего через стекло светового потока от металла (вкл. л., 5—отражение света от пластинки, покрытой фарфоровой эмалью; в этом случае имеется явно выраженная зеркальная составляющая). Соотношение между зеркальной и диффузной составляющими при отражении света от фарфоровой эмали не постоянно, а зависит от угла падения. При больших практически достижимых углах падения зеркальная составляющая доходит до 50% падающего потока. На фигуре 20 дана зависимость (в %) между зеркальной составляющей отраженного потока (коэф. зеркального отражения ρ) и углом φ падения. По исследованиям Всесоюзного электротехнич. института зеркальное отражение, происходящее на поверхности эмали, подчиняется закону Френеля для отражения на границе диэлектриков. В случае применения поверхностей со смешанным отражением возможности желательного перераспределения светового потока по сравнению со случаем зеркальных отражателей гораздо более ограниче ны. Чем больше диффузная компонента при отражении от материала, тем практически меньшее влияние на перераспределение оказывает форма поверхности.

Просвечивающие материалы. К этой категории относятся разные сорта стекла, имеющие громадное зн технике, некоторые ткани (шелк, сатин ипр.), бумага, синтетич. материалы, гипс и др. Обычное хрустальное, то есть бесцветное свет

			I


п >5 ’О 5 ю S
		1

		г

	Г

ит го· зо· го· я· во· 7о·

Угол падения t

Фигура 20.

перераспределения светового потока: проходя через такое стекло, свет не меняет своего направления, теряя от поглощения в сте-кле 3·—10% в зависимости от толщины и степени бесцветности. Поэтому бесцветное хрустальное стекло применяют в качестве защитных стекол. Прессованное призматич. хрустальное стекло является одним из важных светотехнич. материалов (смотрите Голофаны)·, пре-ломлятели из этого стекла имеют большое применение в качестве элемента оптич. системы С. Преломлятели позволяют в широких пределах изменять светораспределение лампы. Потери света на поглощение в стекле преломлятелей лежат в указанных выше пределах для хрустального стекла.

Рассеивающие свет материалы. Наиболее важное значение из них имеют матовые и мутные стекла как в виде плоских и гнутых листов, так и в виде различных фасонных колпаков. Матовое стекло состоит из хрустального стекла, у которого обе или одна сторона сделаны шероховатыми при помощи химич. и ме-ханич. средств. Такая шероховатая поверхность состоит из отдельных малых элементарных поверхностей, обладающих различными углами наклона по отношению к гладкой поверхности. Луч света а, падающий на матовую, шероховатую с одной стороны пластинку перпендикулярно с гладкой стороны, после прохождения через толщу стекла попадает на элементарную· поверхность с матовой стороны и преломляется (фигура 21). Это отклонение луча и вместе с тем рассеяние света имеет место лишь до тех пор, пока наклон поверхности не более-примерно 41° (для п=1,53);. при большем наклоне луч отражается. Отразившись при этом внутрь, луч может попасть на второй элемент матовой поверхности, но выйти наружу сможет лишь только в том случае, если этот второй элемент сильно наклонен. В общем случае луч b вторич-

Матовое стекла

Фигура 21. ^н0 отразится и выйдет через-внутреннюю сторону стекла. Этим объясняется сравнительно высокое отражение матовых стекол, доходящее до 16%, в то время как у нематированных стекол оно достигает ~ 8%. При угле наклона элементарной матовой поверхности между 41° и 45° отраженный от нее луч с так косо падает на внутреннюю гладкую поверхность, что он от нее отразится вторично. В связи с большим путем, проходимым лучом в стекле, находится силь-

ное поглощение матовых стекол. Отражение становится больше, а потери на поглощение меньше, если свет падает не на гладкую поверхность стекла, а на матовую, т. к. в последнем случае критич. значения угла наклона поверхности для полного отражения больше. Характерным для матовых стекол является то, что несмотря на рассеивание всего падающего на них светового потока их рассеивательная способность сравнительно невелика. На вкл. л., 7 и 8 представлены явления, происходящие при прохождении света через матовое стекло: к источнику света (вкл. л., 7) обращена гладкая поверхность (матировка наружная), к источнику света (вкл. л., 5) обращена матированная поверхность (внутренняя матировка).

В противоположность чисто поверхностному эффекту матовых стекол в мутных стеклах (белое, опаловое и тому подобное.) наблюдается объёмный эффект. Мутное стекло состоит из бесцветного хрустального стекла, к-рое имеет вкрапления чрезвычайно большого количества мельчайших частиц с различными оптическими константами. Рассеяние света в этих стеклах происходит потому, что лучи света, попавшие в стекло, меняют свое направление вследствие преломления, отражения или отклонения от этих мельчайших частиц. В большинстве употребляемых мутных стекол эти частицы являются кристаллами, размеры которых так малы, ч.то отклонение является преобладающим эффектом. Если луч попадает в такую среду, то он отклонится от какой-либо частицы и разобьется на мелкие лучи по всем направлениям. Каждый из образовавшихся лучей вновь может встретить на своем пути такие кристаллы и вновь даст такой же эффект. Если же образовавшиеся лучи на своем пути не встретят кристаллов, то они •выходят наружу с соответствующим преломлением (фигура 22). Характерным для мутного стекла является то, что при не слишком большой мутности часть падающего света выйдет без какого-либо значительного изменения направления, вследствие чего стекло кажется полупрозрачным, в то время как остальная часть потока сильно рассеивается. Если мутность стекла вели-Мутнае стекло _{кй) то П}р₀₃р_{ачн0СТЬ} исчезает,

Фигура 22. рассеяние становится очень большим, отражение при этом повышается, достигая 80% и более. Оптич. свойства мутных стекол потому так сложны, что размер частиц имеет основное значение. Этим размером определяется не только отклонение различной длины волн (короткие волны сильнее отклоняются, чем длинные), но и общее рассеяние стекла. На вкл. л., 6 и 9 показаны явления, происходящие при направлении света на мутные стекла: на вкл. л., б в случае густого белого стекла («молочного стекла») и на вкл. л., 9 в случае негустого белого стекла, имеющего большее, чем в предыдущем случае, пропускание света («опаловое стекло»), В габл. 4 приведены в % данные о коэф-тах отражения, пропускания и поглощения нек-рых непрозрачных материалов с диффузным смешанным отражением, а также пропускающих свет материалов t¹].

Данные, приведенные в таблице 4 для белого сте--кла и эмали, являются ориентировочными средними. Эти значения подвержены значительным

Таблица4. — Коэфициенты отражения, пропускания и поглощения для пепросвечи-вающих и просвечивающих материалов.

Наззапие материалов	Козф. отражения		Коэф. про пуска ния	Коэф.
Наззапие материалов	зерк.	дифф.	Коэф. про пуска ния	щения
Хрустальное гладкое стекло.	8-10*1		80-85	5-10
Хрустальное внутреннее матовое стекло.	4-5	5-10	70-85	5-15
Хрустальное наружи, матовое стекло.	_	8-12	72—87	5-15
Белое стекло густое.	4-5*1	10-20	55-75	8-12
» » негустое	3-4	10-20	55-75	10-15
» » густое.	4—5*1	40-70	10-45	10-20
Белая фарфор, эмаль.	4-5*1	60—70	—	25-35
Матовый алюминий.	—	62*2	—	38
Алюминиевая краска.	—	60-65*2	—	35—40
Гипс..	—	90—95	—	5—10
Ватмаяск. бумага мат.	—	80-85	—	15-20
» » глянц.	4—5*1	75—80	—	15—20
Окись магния матовая		98-99	^-	1—2

*1 Зависит от угла падения луча; приведенные значения действительны при углах падения 0—45°.

*2 Не дают резко выраженного зеркального отраженного пучка; максимальная сила отраженного света идет в направлении зеркального отражения. __1

колебаниям в зависимости от толщины стекла, характера замутияющего вещества, режима варки стекла и т. д. Светотехнич. свойства прочих материалов, имеющих применение в светотехнике, еще далеко не полно исследованы. В табл. 5 приводятся СЕетотехнич. характеристики нек-рых из этих материалов [·].

Таблица 5. — Светотехнические свойства различных материалов.

Название материалов	Толщина, мм	Коэф. отражения	Коэф. пропускания	Коэф. поглощения
Орнаментное стекло.	3,2- 5,9	7-24	57-90	3—21
Мрамор полированный	7,3-10,0	30-71	3- 8	24—65
Алебастр (гипс).	11,2—13,4	49-67	17-30	14-21
Шелк белый.	—	28-38	61-71	1
» цветной.	—	5-24	13—54	27—80
» с бел. подклад-
кой..	—	33-43	7—31	27—57
Цветное крашен, стек-		64-69		29-34
л о красное.	2-3	64-69	2— 4	29-34
Цветное крашен, стек-		63-68	6-10
ло оранжевое.	2-3	63-68	6-10	22-31
Цветное крашен, стек-		60-66		30-31
ло зеленое.	2—3	60-66	3— 9	30-31
Цветное крашен, стек-		67		32
ло синее.	2-3	67	1	32
Целлюлоид бесцветный		8	79	13
прозрачный.	0,5	8	79	13
Целлюлоид бесцветный		55	17	28
мутный.	1-0,3	55	17	28
Пергамент бесцветный		48	42	10

Принципы построения С. Отражатели. В случае отражателей, дающих совершенно диффузное отражение света, контур поверхности практически не будет оказыво.ть влияния на светораспределение, даваемое рефлектором, и на характер нити в лампе накаливания. Кривая распределения силы света будет весьма мало отклоняться от окружности (фигура 23). Поэтому при построении профиля отражателя в этом” случае можно гл. обр. учитывать технологии. сторону вопроса, упрощая форму отражателя в соответствии с условиями производства. Это же положение в основном остается до некоторой степени справедливым и для поверхностей со смешанным отражением, имеющим

Фигура 24.

диффузную и зеркальную компоненты. Как выше было указано, зеркальная компонента может достигнуть значительной величины лишь при углах падения, превосходящих 45°; в этом случае возможно оказывать при посредстве зеркальной составляющей влияние на светораспределе-ние С., что и имеет место например в отражении (фигура 24 и 25). На практике однако затруднительно придавать профилю отражателя такие очертания, чтобы угол падения для большинства падающих лучей был больше 45°, т. к. в этом случае размеры самих отражателей получились бы слишком большими. Поэтому в симметричных колпаках со смешанным отражением приходится ограничивать размеры колпака в соответствии с соображениями технологического порядка, искусственно сокращая область, в которой углы падения превосходят 45°. Так, форма эмалированного колпака RLM, являющегося стандартным типом в Англии и Америке (фигура 8), получилась при следующем построении. Исходя из необходимости усилить силу света в зоне от 15—45° при помощи зеркальной компоненты, нужно отражающей поверхности придать форму аbс (фигура 26), при которой углы падения больше 45°, а отраженные лучи имеют нужное направление. По условиям технологического порядка приходится уменьшить диаметр колпака, придав ему форму abd, которая и является профилем стандартного колпака RLM. При зеркальных колпаках конструктор имеет возможность получить то светораспределение, к-рое по заданию требуется, пользуясь законами зеркального отражения света от колпаков.

Расчет симметричных колпаков с зеркальным отражением является вполне разработанным и проверен в заграничной практике. Метод расчета зеркальных колпаков несимметричных более сложен и упрощается в том случае, если несимметричный колпак можно представить состоящим из отдельных элементов, каждый из которых есть часть симметричного колпака. Общий ход расчета симметричных зеркальных колпаков ведется из заданного распределения освещенности на освещаемой поверхности; пользуясь законом квадратов расстояний, устанавливают зональные световые потоки и кривую распределения силы света С.

Е.Н?

г _ ^! ί ^•

• COS² α. ’ г где Г_{—сила света в данном направлении, Е_х— освещенность поверхности, Н_{—высота светового центра над освещенной поверхностью, а₍ — угол между выбранным направлением и вертикалью. На основе кривой распределения силы света устанавливают защитный угол С., и сле-

Фигура 26.

довательно можно подсчитать, какой из стандартных типов ламп можно поместить в С., чтобы после потерь на поглощение при отражении и соответствующего перераспределения света С. получить выбранную кривую С. Для лампы накаливания и зеркального отражателя строим кривую Руссо (фигура 27), в которой площадь А соот-

Фнг. 27.

ветствует световому потоку, исходящему от лампы без отражения, то есть свободно выходящему из рефлектора. Площадь С соответствует световому потоку, перераспределяемому посредством отражения. Наконец площадь А + В соответствует световому потоку, к-рый выходит из С. Очевидно, что поток В должен быть равен потоку С, умноженному на коэф. отражения поверхности отражателя. Если площадь С соответствует световому потоку лампы, потерянному при отражении, т. e. С— ρ С, то В=С — С. Т. о. задача расчета сводится к тому, чтобы зональные потоки лампы, соответствующие площади С — С диаграммы Руссо, перенести в другие зоны, соответствующие площади В диаграммы Руссо; эта задача м. б. решена., если мы зададимся схемой отражения. Таких схем м. б. много, но практически применяются следующие 4 схемы отражения (фигура 28): а) отраженные лучи пересекают вертикальные плоскости, проходящие через ось С., причем световые потоки верхних зон лампы становятся световыми потоками нижних зон С., а световые потоки нижних зон лампы становятся световыми потоками верхних зон С., б) отраженные лучи пересекают вертикальные плоскости, проходящие через ось С., при

чем световые потоки верхних зон лампы переходят в верхние же зоны С., а нижних зон лампы в нижние зоны С., в) и г) аналогичны случаям а) и б), но отраженные лучи не пересекают вертикальных плоскостей, проходящих через ось С. Допустим, что мы хотим сконструировать колпак, дающий отражение по схеме а): делим площадь В (фигура 27) на зоны 0—10°, 10—20° и т. д. горизонтальными прямыми; получим площади а, β, γ, δ и т. д., световые потоки в которых должен быть нами получены из площади С—С. Откладываем на площади С—С последовательно сверху площади а, β, γ, б и т. д. соответственно равные площадям а, β, γ, δ и т. д. Площади а, β, γ, δ и т. д. ограничат нек-рые зоны светового потока лампы, падающего на отражатель и получающего из каждой этой зоны отражение в зоны а, β, γ, б; т. о. мы получаем направление падения того или иного луча лампы и направление отражения этого луча. Эти два условия позволяют построить элемент самой отражающей поверхности. Подобное построение производится в предположении, что источник света точечный; при всяком ином источнике света, в том числе при лампах накаливания, светящее тело будет отличаться от точки. На изменения в светораспределении С., которые происходят вследствие отличия формы светящегося тела от точки, вносятся поправки.

Козфиииент использования светового потока учитывает все потери, которые световой поток имеет на своем пути от источников света до места его использования. Коэф. использования

Фигура 29.

зависит от: 1) типа осветительного прибора

(учитывая потери световой энергии в осветительных колпаках и рефлекторах и распределение светового потока в нижнее и верхнее полупространства); 2) коэф-тов отражения потолка и стен помещения; 3) геометрия, размеров освещаемого помещения и высоты подвеса источников света. Определение величины коэфициентов использования светового потока в различных установках и выяснение влияния упомянутых факторов были предметом многих экспериментальных работ (Гаррисон и Андерсон) [*]. В результате установлены приемы, позволяющие определять коэф-ты использования для различных случаев путем расчета. Любой осветительный прибор является комбинацией трех фиктивных приборов: одного для направленного света, второго для вполне отраженного света; кроме того Гаррисон и Андерсон ввели понятие о третьем фиктивном приборе «гори-

зонтного» света, имеющего кривую светорас-пределения в виде двух касающихся в начале координат окружностей (фигура 29). Для трех фиктивных приборов Гаррисон и Андерсон определили постоянные коэф-ты использования и указали метод получения коэф-тов использования для любого прибора, светораспределе-ние которого составляется из трех вышеуказанных светораспределений фиктивных приборов. Метод определения величин коэфициентов использования для общего случая, когда данный осветительный прибор дает световой поток во все стороны, таков: если (фигура 29) провести две касающиеся в начале координат окружности, диам. которых равен горизонтальной силе света 4 данного прибора, и радиусы-векторы начерченной окружности вычесть из радиусов-векторов данной фотометрической кривой, получим три фиктивные кривые: одна 1 для отраженного света, вторая 2 для горизонтного света и третья 3 для направленного света. Т. о. мы уподобляем конкретный осветительный прибор комбинации трех приборов, вполне эквивалентных по действию исследуемому прибору, и очевидно, что коэф. использования суммарного светового потока составляется из коэф-тов использования трех фиктивных световых потоков исследуемого осветительного прибора. Величину светового потока, даваемого воображаемым прибором с горизонтной кривой светораспреде-ления, исследователи определяют эмпирически в виде:,

^=^4=9,874-10/,

причем световой поток в равных долях заимствуется из верхней и нижней полусфер; т. о. F’_h„ —F_ha si 0,5 F_h. Если известны световые потоки F „ и 4 конкретного осветительного прибора, легко получить потоки двух остальных фиктивных приборов с кривыми направленного и отраженного светораспределения (F’_a и F^),

^т· ^е· К ^4-0,54

4 =^-0,5 4.

Коэф-ты использования для фиктивных потоков горизонтного и отраженного света даны в основных таблицах Гаррисона и Андерсона. Коэф. использования фиктивного светового потока нижней полусферы зависит от характера распределения светового потока в нижней полусфере. В этом отношении осветительные приборы разделены на три группы: широкого, среднего и концентрированного светораспределения в зависимости от величины фиктивного светового потока внутри зоны 0—40°, отнесенной к величине всего фиктивного потока нижней полусферы. Если это отношение заключается в пределах 0,35—0,40, то светораспределен и е широкое; если между 0,40—0,45— среднееи если между 0,50—0,55—к о н ц е н-трированное. Для каждой из этих трех групп также даны коэфициенты использования в основных таблицах Гаррисона и Андерсона. В табл. 6 приведены в качестве образца значения коэфициентов использования для одного С. в зависимости от коэф-тов отражения потолка и стен ит. н. индексов помещения. Индексом квадратного помещения называются от-

b у-ч 8Ь г,

ношения: — для С. прямого света и для С. отраженного и рассеянного света, где Ь—сторо-на помещения в м, h —высота подвеса ламп над полезной плоскостью в м, h—высота помещения

Таблица 6. — Коэфициенты использования для осветительного прибора «У ни в е р с а л ь>

с полуматовым затените л ем.

Коэф-ты отраже ния	потолка в о/₀	10				30				50				70
Коэф-ты отраже ния	стен в о/₀	10	30	50	70	10	30	50	70	10	30	50	70	10	30	50	70
Индексы по-						К о	э Ф ы ц и е		н т ы	И С П О Л Ь		ЗОВ	а н и я
мещения
0,50		18	19	23	28	18	19	23	28	18	20	23	29	18	20	23	29
0,60		23	24	27	32	23	24	28	33	23	26	28	33	23	26	29	34
0,70		26	27	31	36	27	28	32	36	27	29	32	37	27	29	32	38
0,80		30	31	33	38	30	31	34	39	30	31	34	39	30	32	35	40
0,90		32	32	34	39	32	33	36	40	32	34	36	40	32	34	37	41
3,00		34	34	36	40	34	35	37	41	34	35	37	41	33	35	38	42
3,10		35	35	37	41	35	36	38	42	35	37	38	43	35	37	39	43
1,25		36	37	39	42	36	37	39	43	36	38	40	44	36	38	41	45
3,50		38	40	41	44	38	40	41	45	38	40	42	46	38	41	43	47
3,75		40	41	43	45	40	41	44	46	41	42	44	47	41	42	45	48
2,00		42	43	44	46	42	43	45	48	42	44	46	49	42	44	46	50
2,25		44	45	46	48	44	45	47	49	44	45	47	50	44	46	48	51
2,50		45	46	47	49	45	46	48	50	45	47	49	51	45	47	50	52
3,00		46	47	49	49	46	47	49	51	46	48	50	52	46	49	51	53
3,50		47	48	49	51	47	49	50	52	48	49	50	53	48	50	52	54
4,00		48	49	50	51	48	49	51	52	49	50	52	54	49	51	53	55
5,00		49	50	51	52	49	50	52	54	50	51	53	55	50	52	54	56

e м. Если помещение имеет в плане вид прямоугольника шириной b м и длиной I м, то из таблицы определяются коэф-ты использования и ηι, соответствующие квадратным помещениям со стороны b и I. Для данного прямоугольного помещения индекс получится по ф-ле:

, ч{-п_ьПм=Щ- --g—·

Полные таблицы коэф-тов использования С. содержат данные, относящиеся к различным комбинациям потолков и стен с коэф-тами отражения 0,10—0,30 (темные), 0,30—0,50 (средние) и 0,50—0,70 (светлые).

Запыление и загрязнение ΰ. Загрязнение осветительных арматур и ламп является весьма значительным фактором, влияющим на изменение освещенности; при этом, как показали опыты Клюэлла [°], загрязнение самих ламп имеет меньшее значение, чем загрязнение осветительных арматур (табл. 7).

Таблица 7.—В лияние загрязнения арматур и ламп на изменение освещенности.

		Конторские		Фабричные помеще-
Напменова-		помещения			ния
ние данных		низ-	высо-	низ-	сред-	высо-
		кие“г	кие *2	кие“з	ние“⁴	кие“5
Потолок		Светлый		Тем-	Свет-
				ный	лый
Стены		Светлые		Тем-	Свет-	Тем-
				ные	лые	ные
Рабочие места		Конторки		Маши-	Вер-	—
				ны	стаки
Лампы	Арма тура	Освещенность в % от начальной
Загряз-	Загряз-	58*1	83*2	72*3	71*4	60*5
ненные	ненная				76*4
Чистые	Загряз ненная	6ΐ*ι	85*2	73*3	76*4	70*5 100
Чистые	Загряз ненная	6ΐ*ι	85*2	73*3	100
	Чистая	100	100	100	100

*i Чистка происходит каждые Н недель. *² Каждые 17 недель. *з Каждые 9 недель. *⁴ Каждые 11 недель. *⁵ Каждые 13 недель.

Уменьшение кпд С. от загрязнения зависит от типа С. и от свойств пыли, копоти и т. д. Кетч и Андерсон [⁷], поставившие опыты с наиболее распространенными типами осветительных при боров и в наиболее характерных помещениях в отношении условий загрязнения, нашли, что наиболее чувствительными к загрязнению являются С. для рассеянного и вполне отраженного света, особенно открытые сверху; менее чувствительны С. для прямого света, закрытые сверху; среднее положение между этими двумя группами занимают закрытые арматуры для рассеянного света. Если С. прямого света снабдить светорассеивающими стеклами, то в одних и тех же условиях загрязнения и за один и тот же срок их кпд понижается более значительно, чем при отсутствии светорассеивающего стекла. С., имеющие отверстия для вентиляции и улучшения охлаждения ламп, загрязняются быстрее. В течение первых 4—5 недель отмечается резкое уменьшение кпд приборов; после этого срока прибор приходит в такое состояние, что дальнейшее загрязнение гораздо меньше сказывается на кпд. Эти данные вполне подтвердились исследованиями светотехнич. станции фирмы Осрам [⁸].

Таблица 8. — Изменение кпд С. от загрязнения по неделям в %.

Тип С.			Н	е д	е л	И
Тип С.	1	2	3	4	5	6	7	8
Прямого света.	100	93	90	88	87	87	87	86
Рассеянного света. Вполне отраженно-	100	84	75	59	65	65	65	64
го света.	100	83	73	53	61	61	61	60

Практич. значение имеет вопрос о величине среднего кпд осветительных приборов в случае регулярной чистки их через определенные промежутки времени. Данные для характеристики этого положения представлены в таблице 9.

Таблица 9.—Среднее значение (в%) кпд С. п р и периодической регулярной чистке их.

Тип С.	Ежеднев но	1 раз в неделю	1 раз в 2 недели	I 1 раз в месяц
Прямого света.	100	97	92	90
Рассеянного света.	100	96	85	76
Вполне отраженного
света ..	100	94	82	73

Блескость С. Под названием блеск ости принято подразумевать свойство светящихся поверхностей, находящихся в поле зрения и резко в нем выделяющихся своей яркостью, препятствовать спокойному зрению и вызывать нарушение нормальных зрительных функций глаза. Блескость вызывает особое напряжение глаза и ведет к быстрому утомлению зрения. Ее устранение является совершенно обязательным условием для рациональности осветительного устройства. Влияние блескости на зрительный процесс количественно изучено, хотя имеется еще ряд обстоятельств, в этом вопросе не получивших полной ясности. Одним из важнейших действий блескости является понижение контрастной чувствительности глаза. По осветительному кодексу США установлены эталоны блескости,с к-рыми сравнивается блескость С.: матовые шары 0 6 дм. (150 миллиметров) с помещенными в них лампами мощностью 10—150 W; при этом установлены след, степени блескости:

А.	с лампой в 10 W	Е.	С	лампой в	50 W
В.	» » » 15 W	F.	»	» »	60 W
С.	» » » 25 W	G.	»	» »	100 W
D.	» » » 40 W	Н.	»	» »	150 W

Кроме того установлены степени I, J и К, эталонами для которых являются лампы мощностью 300, 500 и 1 000 W с матовой колбой. Степень блескости определяется путем сопоставления блескости испытуемого С. с эталоном блескости. Кодекс США устанавливает следующие предельные степени блескости, допустимые в различных условиях (практически рекомендуется иметь блескость на одну или две степени ниже). С точки зрения америк. эталонов блескости (табл. 10) обычные источники света и С. должен быть

Т а б л. 10.—П р е д е л ь н ы е степени блескости.

Высота подвеса над полом		Дороги и улицы	Складские помещения	Производствен. помещения		Конторы, магазины и тому подобное.
фт.	м	Дороги и улицы	Складские помещения	*1	*2	*1	*2
ДО 6,5	ДО 19,0		F	D	D	с	с
6,5—7,5	19,0-2,25	—	G	F	F	—	—
7,5—9	2,25-2,6	н	Н	н	G	G	F
9-11	2,6-3,2	1	1	I	Н	Н	G
11—13	3,2-3,8	,т	J	j	I	I	н
13-16	3,8-4,7	J	J	j	I	I	Н
16-20	4,7-5,8	к	к	К	J	J	I
20 и выше	5,8 и выше	к	к	к	к	к	J

*1 Короткие. *² Помещения, у которых длина не менее двойной высоты подвеса С. над полом. Прочие помещения считаются короткими.

Таблица 11. — Степени блескости ламп накаливания.

Тип лампы	Мощность в W
Тип лампы	40	60	100	150-200	300	500—1 000
Голая.	G	н	I	j	J	К
Матовая.	D	F	G	н	I	J-D
Молочная.	С	Е	F	—	—	—

отнесены к следующим степеням блескости: солнце открытое J; солнечный свет в призма-тич. стекле J; облачное северное небо С; ртутные трубки G. Степени блескости ламп накаливания приведены в таблице 11, а С. производства ВЭО в таблице 12.

По правилам освещения производственных помещений, изданным НКТ СССР, за исходные величины для оценки блескости принимаются: 1) защитный угол а (фигура 13), в пределах которого луч зрения защищен от чрезмерной яркости

Таблица 12. — Степени блескости С. производства ВЭО.

		Мощность ламп				W
Тип С.	25	50	75	100	150— 200	300	500- 1000
«Люцетта» прямого света.		D	F	G	н	I	J-K
«Люцетта» отраженного света.	_	с	Е	E—F	G	н	I
Глубокоизлучатели «Универсаль» без затенителя; арматура с прозрачным стеклом; нить не видна.		в	В	D	D	Έ	G
То же, нить видна «Альфа», нить не видна.	—	G	и	I	j	J	К
То же, нить видна «Альфа», нить не видна.	А	В		_	_	_	_
«Альфа», нить видна	F	G	—

светящего тела лампы, и 2) высота подъема С. Для защитного угла устанавливаются правилами следующие значения в связи с возможностью проверки их: 64° при а :Ь=2; 45°—при а : b=1; 27°—при а : b=0,5; 14°—при а : b=0,25 и 10°— при а : b — ¹/_β. Для устранения блескости высота подвеса светильника должна быть выбрана по табл. 13.

Таблица 13. — Минимальная высота подвеса светильников в метров.

Способы прикрытия и заслонения	Помещения
светящегося тела	*4	*5	*6
1) Светящееся тело и все части источников света *1 не видны или их яркость не больше яркости рабочих поверхностей для лучей зрения под углами: а) 64° и менее над горизонтом.	*7
б) 10° » » » ».	*8	—	4,5
2) Светящееся тело не видно или заслонено густой светорассеивающей оболочкой *2 для лучей зрения под углами: а) 64° и менее над горизонтом.	3,2	2,8	3,5
б) 45° » » » ».	3,7	3,3	3,5
в) 27° » » » ».	4,3	3,8	3,5
г) 14° » » » » *3..	3,7	3,3	4,0

*1 А также пх принадлежностей (колпаки, лампы). *² Оболочка из густого молочного стекла, сквозь которое нить не просвечивает, т. к. вся оболочка кажется одинаково светящейся. *з при условии, если для лучей зрения под углами 14—64° над горизонтом светящееся тело также заслонено рассеивающей свет оболочкой, хотя бы и менее густой. Работы I и

II разряда правил. *5 Прочие. *в Снаружи зданий. *7 Не огранич. *«. См. п. 2.

Температура С. Проблема г° С. имеет интерес: а) с точки зрения влияния ее на продолжительность службы ламп накаливания при наличии или отсутствии вентиляции С. и б) с точки зрения влияния ее на провода внутри С., цоколь лампы и. В настоящее время при конструировании С. имеется тенденция ослаблять их вентиляцию или совершенно ее не делать, получая при этом ослабление запыления и загрязнения С. Однако вопрос этот не получил сколько-нибудь законченного научного исследования и является не вполне определенным. Что касается влияния г° внутри С. на продолжительность службы лампы, то центр тяжести здесь заключается не в том, что при окружении лампы горячим воздухом ухудшаются условия охлаждения вольфрамовой нити, а в том, что при этих условиях стекло колбы нагревается до 200° и начинает выделять газы и пары воды, в нем заключенные, от которых ускоряется износ вольфрамовой нити; поскольку вентиляция С.

Фигура 30.

может ослабить нагрев стекла, она является бесспорно желательным элементом. Провода вводятся в верхней части С., где г° выше, чем в других его частях. Пересыхание изоляции, отпадение ее отдельных кусков у места ввода провода в являются вполне обычным явлением, нередко вызывающим короткое замыкание в сети. Вентиляция С. уменьшает t° у ввода проводов в не более, чем на

5—10°, однако в отдельных случаях и это действие имеет значение для функционирования С. Влияние высокой /° на ламповый цоколь и сказывается гл. обр. в том, что от перегрева лампа отделяется от цоколя вследствие нарушения связи мастики со стеклом, либо расплавляется припой у концевого контакта цоколя. В обоих случаях функционирование С. нарушается. В конструкциях С., изготовляемых на з-дах СССР, как правило вентиляция устраивается. Практика показала, что некоторые С. утопленного типа (архитектурные) до устройства вентиляции действовали весьма неудовлетворительно. Проблема вентиляции и нагрева С. требует обстоятельного изучения.

Некоторые типы С. для фабрично-заводского освещения. С. типа RLM (фигура 8) является стандартным колпаком Англии и США, сконструирован и стандартизован на основе соглашения между фабрикантами ламп и рефлекторов (Reflector and Lamp Manufacturers) и имеет во всех странах чрезвычайно большое распространение для освещения фабрично-заводских помещений высотой не более 8—10 метров По этому же типу сконструирован в СССР С. для фабричного освещения «Универсаль» (фигура 30). По британскому и американскому стандартам в С. RLM нормированы внешние размеры, толщина материала, кпд, защитный угон и кривая светораспределе-ния. Колпак RLM штампуется из одного куска листового железа, покрывается· поверх слоя грунтовой эмали двумя слоями белой покровной эмали с внутренней стороны и слоем цветной эмали снаружи. Изготовляется он совершенно определенных размеров для каждой мощности по стандарту. Защитный угол нормирован в 20° и кпд (минимум) установлен в 0,60. Характер кривой светораспределения нормирован след, образом: максимальная сила света внутри зоны 0—15° не должна превосходить больше, чем на 35%, среднее арифметическое сил света под углами 25°, 35° и 45°. Арматура ВЭО «Универсаль» в основном близка по своим свойствам к колпакам типа RLM и мало отклоняется от заграничного стандарта на RLM. В целях полного устранения блескости как С. RLM, так и «Универсаль» применяются с затеняющим стеклом (фигура 31). В англ, и америк. торговой номенклатуре такие G. носят название «Glassteel»; затеняющее белое стекло способствует лучшему рассеянию света и совершенно устраняет бле-скость. Кпд такого С. понижается до 0,50. В производствах, где является недопустимым оседание выделяющейся горючей пыли на открытую горячую лампу, С. «Glassteel» или «Универсаль» с затенителем являются весьма удовлетворительными в эксплуатации. Для общего освещения фабрично-заводских помещений имеют большое распространение зеркальные С., наир, стеклянные колпаки типа Цейсс (фигура 32 и 33), типа ЛГ-Ray (фигура 34 и 35), а также металличе

ские зеркальные хромированные колпаки. В помещениях, где высота подвеса превосходит 10 м, только при посредстве зеркальных колпаков можно рационально с экономич. и технич. точек зрения разрешить проблему освещения. Зеркальные колпаки строятся для самых различных распределений сил света и поэтому являются группой С., имеющих чрезвычайно разнообразное распространение. Кроме различных С. симметричного светораспределения на практике промышленного освещения большое значение имеют несимметричные С. На фигуре 3& показан кососвет ВЭО, на фигуре 37—американский уплотненного типа с защитным стеклом и фарфоровым держателем, предназначенный для сырых помещений. На фигуре 38 изображен эмалированный колпак «Альфа» ВЭО, являющийся типичным колпаком для местного освещения. Ручные переносные С. в СССР имеют общесоюзный стандарт и конструктивно должны выполняться так, чтобы исключить возможность возникновения в них короткого замыкания и как следствие электрич. удара. Стандарт содержит-ряд обязательных условий, без соблюдения которых переносный ручной С. не м. б. безопасным. Корпуса ручных переносных С. должны делаться из огнестойких, теплостойких и сыростестойких изолирующих материалов большой меха-нич. прочности. должен быть прочно прикреплен к корпусу С. и не должен иметь вращения при завинчивании и вывинчивании лампы накаливания. должен быть настолько глубоко помещен в корпус или так защищен его ребордами, чтобы при завинченной до отказа лампе накаливания цоколь ее оказывался совершенно недоступным для прикосновения. Металлич. предохранительные сетки, крючки или дужки для подвешивания ручных С. не должны иметь сообщения с токоведущими частями и должны укрепляться на изолирующих частях или надежно изолироваться от токоведущих частей. Проводники должны присоединяться к ам ручных С. так, чтобы в местах присоединения провода не испытывали натяжения или кручения. Места ввода проводников в корпус ручных переносных ламп должен быть устроены так, чтобы в этих местах устранялась возможность излома или перетирания проводников даже при недостаточно осторожном обращении с лампой. Ручные переносные С. должны подвергаться специальному электрич. опробованию, к-рое заключается в выдерживании в воде в течение ¹/₂ ч.

С., отобранных для образцов, вместе с подводящим шнуром и вилкой, и электрич. испытанию под переменным током напряжения 1 000 V; в течение 1 мин. образцы не должны обнаруживать пробивания или разрядных явлений при подведении тока к разным их местам. На фигуре 39 изображен в разрезе ручной переносный С., отвечающий требованиям стандарта; на фигуре 9 изображен обезопасный ручной переносный С. фирмы Бекманн (Гамбург), в котором лампа включается после нагнетания внутрь С. воздуха. В случае поломки защитного стекла или неплотности С. воздух из него выйдет, давление снизится и лампа ав-тематически выключится.

Фигура 39.

Настольные С. изготовляются разных типов. На фигуре 4 и 18 представлены рациональные типы настольных С. На настольные С. существует ОСТ. Для освещения подземных выработок, в частности газовых шахт в каменноугольной промышленности, применяются специальные обезопасные, или уплотненные, С. (смотрите Освещение).

Для освещения открытых пространств применяются обыкновенные арматуры прямого света и рассеянного преимущественно прямого с призматич. преломлятелями типа «Голофан» или без них (фигура 40 и 7) или рассеянного типа и зеркальные С. Для освещения школ, библиотек, контор и других помещений большое распространение получили разнообразные светорассеивающие стеклянные С. «Люцетты» и тому подобное. С. для жилых помещений представляют видоизменение люстр и канделябр, применявшихся прежде со свечами или с газовыми рожками. Лишь в самое последнее время началась реконструкция С. для освещения жилых помещений на основе сочетания в них художественных моментов со светотехнич. требованиями.

Стандартизация и нормализация С. в СССР. Заграничный ассортимент С. отличается большим разнообразием, объясняемым не столько действительной потребностью этих типов С. для практики, сколько условиями конкуренции между отдельными производителями. В СССР в условиях социалистического производства ассортимент С. строят, исходя из действительной потребности для практики рационального освещения на основе строгой нормализации и стандартизации. В настоящее время в СССР действуют обязательные стандарты (ОСТ): на стек-лодержатели и опорные ободы для стекол, на настольные С., на лампы накаливания, на ручные переносные С. Кроме того существуют ведомственные стандарты (ВЭСТ) на потолочный вагонный С., классификацию С., автомобильную фару и автомобильный сигнальный фонарь. В последнее время (1933 г.) разработан ОСТ на обезопасный шахтный С. и установочный материал к нему. Отдельные детали С. (вводные дюбели, вешалки, барашки и др.) изготовляются по нормалям завода «Электросвет».

Лит.: 1) Harrison a. Stanley, Fundamentals of Illumination, Cleveland, 1927; 2) S u m m e r e r E., Licht-technische Baustoffe, «ΕΤΖ», 1930, 43; 3) «Journ. of the Franklin Institute», Philadelphia, 1928, p. 567; *1 J о 1 I e у L., Waldram J., Wilson G., The Theory a. Design of Illuminating Engineering Equipment, p. 644, L., 1930; *) «Transactions of the Illuminating Engineering Society», N. Y„ 1916, 6, p. 67—91, 1920, 3, p. 97—124; ») С 1 e- v e 1 1, Factory Lighting, «Transactions of the American Institute of Electrical Engineers», N. Y., 1912, p. 46; ’(Anderson E. A. a. К e t s h J. M., «Transactions of the Illuminating Engineering Society», N. Y., 1924, 1, p. 55—86; ⁸) «Lichtu. Lampe», B., 1926, 7, p. 556—557.— 3 ел e п ц о в M. E., Световая техника, Л., 1925; Сиротин с к и и Л., Оспопы техники электрич. освещения, М., 1924; Соколов И. И., Электрич. светильники, М., 1932; Освещение промышленных предприятий, М., 1930; Otto W., Einrichtung elektrischer Beleuchtungs-Anlagen, Lpz., 1923; Harrison a. Stanley, Fundamentals of Illumination, Cleveland, 1927; Sylvester C. a. EitchieT., Modern Electrical Illumination, L., 1927; Fuchs T., Stage Lighting, Boston, 1929; W a 1 s h G. W., Photometry, L., 1926; Barrows W., Light, Photometry a. Illuminating Engineering, N. Y., 1925; В о h 1 e Η., Electrical Photometry a. Illumination, 2 ed., L., 1925; J о 1 1 e y L., W a 1 d r a m J. a. W i 1 s ο n G., The Theory a. Design of Illuminating Engineering Equipment, L., 1930; Luckiesh M., Lighting Fixtures a. Lighting Effects, N. Y., 1925; Ziegenherg R., Die elektrische Taschenlampe, B., 1929; Bloch L., Lichttechnik, B., 1921; d’A 1 1 e m a g n e H. R., Histoire du luminaire, P., 1891; Schmidt G., Beleuchtungskdrper-Stilkunde, B.; Bloch, Vom Kienspan bis zum kiinstlichen Tageslicht, Stg., 1925; «Светотехника», 1932, «Труды I и II Всесоюзных светотехнических конференций», Ленинград, 1930 и-1931, БЫП. 1—4. Л. Белькивд.

Светильник

,. i. “, (i-eiiac+a-i)»])

+ τ*11 - ε + i—ieid +"(ϊ"™#)β2]) ·

^{+ τ}*1¹ - ε + i—i_eid +"(ϊ"™#)_β2]) ·