CC BY
52
Альтернативные варианты организации естественного и совмещенного освещения в торговых зданиях
A.C. Оншина
ГОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова»
Самым сильным средством художественной выразительности в интерьере торгового зала становится не пластика стены, не цвет и фактура перегородок, стен, потолков и пола, а само пространство торгового зала с эффектно экспонированными и удачно освещенными товарами. Товар является самым активным элементом, формирующим художественный облик торгового зала современного магазина. Дневной свет особо привлекателен для владельцев магазинов, потому что из всех источников света он обеспечивает лучшую цветовую передачу.
Так, в 1998 году в США было проведено исследование, которое в очередной раз доказало огромное влияние естественного освещения на уровень продаж. Наблюдения велись на протяжении 18 месяцев на нескольких предприятиях розничной торговли одной сети, но с различными системами естественного освещения. При прочих равных условиях в магазинах со световыми фонарями, которые занимают 2/3 площади покрытия, продажи на 40 процентов выше, чем в подобных не освещенных естественным светом магазинах. Причем большинство покупателей не замечают, есть ли в магазине световые фонари или нет. Из 45 опрошенных покупателей одного сетевого магазина со световыми фонарями, только три обратили на них внимание, но при этом все опрошенные отмечали приятное впечатление от магазина и типично комментировали, что он казался более просторным, чистым и комфортным [1].
В настоящее время сравнительно широкое применение находят торговые здания с подвесными или подшивными потолками, которые позволяют скрыть балки или фермы, улучшить архитектурные и акустические качества интерьера, скрыто разместить вентиляционные и другие инженерные коммуникации и оборудование. Это дает возможность использовать ряд приемов естественного освещения, ни одному из которых не уделяется должного внимания. А принципы искусственного освещения остаются практически неизменными.
Задачу устройства верхнего естественного освещения таких зданий можно решить с помощью зенитных фонарей шахтного типа, глубина свето-проводной шахты (светового проема) которых соизмерима с высотой несущих конструкций покрытия (фермы, балки). Основным способом повышения световой активности шахтных фонарей является применение для стенок шахты отделки, обладающей направленным отражением, которая позволяет значительно увеличить светопередачу шахтного фонаря. Проведенные в 1990 годах исследования показали преимущество шахтных фонарей по срав-
нению с другими системами освещения для помещений с подвесными или подшивными потолками [2].
Однако существующие здания и помещения торгового характера — это чаще всего бесфонарные сооружения, здания глубокого заложения или даже помещения без естественного света. Успешное решение проблемы эффективного использования дневного света в подобных торговых зданиях весьма существенно отразится на энергосбережении, что сейчас особо актуально. При проектировании осветительных установок больших по площади торговых помещений часто приходится сталкиваться со значительными капитальными и эксплуатационными затратами, а также неудобствами в обслуживании светильников, которые связаны с размещением в залах большого количества торгового и технологического оборудования. Выполненные в МНИИТЭПе и некоторых других организациях светотехнические и технико-экономические расчеты, а также работы по решению эстетических задач в интерьере, позволили считать перспективными для использования в торговых залах магазинов нетрадиционные по форме комплексные осветительные устройства — щелевые световоды [3]. Эти осветительные устройства представляют собой полые цилиндрические (или другой формы) трубы большой протяженности, часть внутренней поверхности которых по всей длине покрыта зеркально отражающим слоем. При этом световой поток попадает в световод через торец (торцы), а выходит из труб равномерно, по всей длине, через «оптическую щель» — ту часть поверхности труб, которая не покрыта отражающим слоем. В зависимости от ориентации световой луч претерпевает определенное число отражений и будет распространяться до тех пор, пока не упадет в сектор щели.
По структуре это может быть одноканальный или многоканальный (коленчатый, ступенчатый, разветвленный, комбинированный) световод. Характер выхода светового потока тоже можно варьировать — это может быть точечный источник, светящая линия, светящая поверхность, объемный излучатель. А ввод света можно осуществить через один или оба торца, через боковую поверхность или непосредственно в канале. Оптическая схема ввода солнечного света (зеркальный гелиостат, зеркальный фокон, система линз) может быть стационарной или динамической (по заданной программе или со следящей системой) [4].
Существуют волоконные, полые диэлектрические, зеркальные, линзовые, термические, полые линзовые и другие световоды. Прохождение по ним света основано на различных физических явлениях:
Рисунок 1. Примеры использования полых световодов
в торговых помещениях.
полном внутреннем отражении (в волоконных световодах), френелевском отражении от поверхности диэлектрика (в полых диэлектрических), отражении от металлического слоя (в зеркальных), а также на законе преломления (в линзовых, термических и полых линзовых световодах). Хороший эффект полного отражения дает использование призматической пленки [5].
Масштабы работ в направлении разработки полых световодов возрастали, начиная с 80-х годов, и являлись дальнейшим развитием, но на новой научно-технической основе, идеи русского ученого В.Н. Чиколева о канализации светового потока по зеркализованным трубам и «дроблению света» (1874-1878 гг.) [6].
Щелевой световод, холодные каналы которого не несут электрического потенциала и могут иметь длину 100 м и более при диаметре 1500 мм и более, позволяет:
• резко сократить число источников света и светильников при обеспечении высокого уровня освещенности;
• многократно уменьшить протяженность электрических питающих сетей;
• передавать одновременно или поочередно естественное и искусственное излучение с помощью применения фотоэлектрической системы контроля и управления освещением;
• повысить качество освещения путем обеспечения большей равномерности освещенности;
• создать лучшее соотношение освещенности в вертикальной и горизонтальной плоскостях;
• исключить пульсацию светового потока;
• повысить надежность работы систем освещения;
Рисунок 2. Примеры специальных систем светопроемов.
• снизить теплопоступления в освещаемое помещение в несколько раз;
• использовать каналы световодов для одновременного транспортирования и распределения воздуха [7].
Таким образом, полые световоды могут вводить в здания, в том числе многоэтажные, и распределять по помещениям разных этажей прямой солнечный свет. При этом одни и те же каналы могут быть использованы как для солнечного, так и для искусственного света.
Использование световодов именно в торговых зданиях привлекательно и с точки зрения дополнительных возможностей. Кроме интегрального общего освещения, световоды можно применять и для других нужд: световая сигнализация (указатели, реклама, свето-цветовые эффекты), местное освещение (особенно витрин или пространства под эскалаторами), архитектурно-декоративное освещение (световые колонны, ложные окна, световые потолки, протяженные или объемные светящиеся элементы с широкой вариацией их формы и ориентацией), освещение внутри особых помещений (например, холодильников) (рис.1).
Чтобы перераспределить свет в глубину помещения, помимо световодов можно использовать и специальные системы светопроемов, например, предложенные Г. Казаковым (рис. 2). Применение в верхней части светопроема заполнения из специального стекла обеспечивает преломление лучей в сторону потолка. При объединении окна с горизонтальным козырьком и расположении плоскости стекол в толще наружных ограждений получается своеобразный канал, передающий лучи вглубь помещения. Обеспечить благоприятные условия для проникновения в помещение отраженного света можно, применив развитую наклонную плоскость ограждения в сочетании с наклонным же остеклением.
Развитие освещения торговых зданий в сторону более широкого использования естественного света позволит повысить их экономическую эффективность как за счет снижения затрат на электроснабжение, так и за счет создания более привлекатель-
ной и комфортной среды для покупателей и продавцов. Очевидно, что сочетание систем полых световодов и специальных светопроемов позволит решить, путем интегрирования естественного и искусственного освещения, ряд светотехнических задач помещений торгового характера. А лучших результатов можно добиться, размещая под подвесным или подшивным потолком торговых залов различные коммуникации инженерного оборудования (вентиляции и кондиционирования воздуха), которые необходимо проектировать комплексно с системами освещения.
Список литературы
1. Retail skylighting. Knowhow. Режим доступа: www.designlights.org / downloads/ retail_guide.pdf
2. Земцов В.А. Вопросы проектирования и расчета
естественного освещения помещений через зенитные фонари шахтного типа / / Светотехника, 1990, №10, с. 25-26.
3. Айзенберг Ю.Б., Буоб В. и др. Система совме-
щенного освещения школьного здания солнечным и искусственным светом на основе полых световодов / / Светотехника, 1996, вып. 8, с.8.
4. Айзенберг Ю.Б., Бухман Г.Б. и др. Область эф-
фективного применения и классификация осветительных устройств с полыми световодами // Светотехника, 1996, вып. 5-6, с. 13-17.
5. Айзенберг Ю.Б, Коробко А.А. Полые светово-
ды на основе призматической пленки полного внутреннего отражения (обзор) / / Светотех-ника,1994, вып. 4, с. 7.
6. Халковский Д.А., Тульчин И.К. Освещение тор-
говых залов универсального магазина в Вешня-ках-Владычине в Москве с использованием щелевых световодов. В кн.: Проблемы светотехники в гражданском строительстве и архитектуре. — М., 1985.
7. Айзенберг Ю.Б., Бухман Г.Б. и др. Новый прин-
цип внутреннего освещения осветительными устройствами со щелевыми световодами // Светотехника, 1976, вып. 2, с. 2-3.
