CC BY
0
Сопоставительный анализ проектных решений освещения школы осветительными приборами разных российских производителей
С.А. Амелькина, А.М. Сусленкова
Национальный исследовательский Мордовский государственный университет
им. Н.П. Огарёва, Саранск
Аннотация: Проведен сопоставительный анализ равных осветительных условий школьных помещений на основе проектных решений осветительными приборами трех российских производителей светильников. Все проекты выполнены с использованием осветительных приборов на основе рекомендаций этих производителей по использованию их номенклатуры светильников для освещения различных школьных помещений. Проектирование выполнено с помощью программы DIALux. Каждый из трех производителей широко известен специалистам и зарекомендовал себя надежным производителем отечественной светотехнической продукции, готов предложить полный спектр светильников для различных школьных помещений. Проведенное технико-экономическое сравнение полных приведенных затрат на все осветительные установки (на примере одной целой школы) позволило провести сопоставительный анализ и определить наиболее выгодные варианты. Проведен анализ современного состояния российского рынка осветительных приборов, рекомендуемых производителями для освещения классов, рассмотрены их характеристики, дана оценка их соответствия актуальным требованиям энергоэффективности. Сделаны выводы и прогнозы по дальнейшему развитию осветительного оборудования со светодиодами для освещения классных комнат, основанные на необходимости постоянного совершенствования современной номенклатуры осветительных приборов с точки зрения их энергоэффективности и конкурентоспособности.
Ключевые слова: технико-экономическое сопоставление, метод приведенных затрат, сопоставительный анализ, освещение школьных помещений, осветительный прибор, моделирование освещения, энергоэффективность.
Введение. Недостаток естественного света обязательно компенсируется искусственным освещением, которое должно соответствовать нормам и правилам проектирования, а также быть комфортным для педагогов и учащихся [1-2] (СП 52.13330.2016. Естественное и искусственное освещение. - Взамен СНиП 23-05-95; введ. 08-05-2017. Минстрой России, 2021).
Недостаточные условия освещения в значительной степени способствуют развитию близорукости у подростков. По данным [2], 25% школьников к завершению школы имеют нарушения зрения. Доказано, что искусственное освещение оказывает влияние как на физическое, так и на психическое здоровье
человека, поэтому и проводилось и продолжается немало исследований по внедрению светодиодного освещения в учебных классах [3-5].
Новые технологии продолжают внедряться в осветительные установки (ОУ) школ и дают возможность эффективного использования электроэнергии за счет внедрения различных систем управления освещением [6-8].
Сегодня в России по национальному проекту «Образование» идёт масштабная программа по строительству школ и реконструкциям действующих и требующих капитального ремонта. Всего на финансирование программы строительства новых школ направлено около 750 млрд рублей (в неё входят 454 млрд из федерального бюджета). Всего планируется построить 1300 учебных заведений, в которых будет более 1 млн мест. Наряду со строительством новых школ планом предусмотрена реализация до конца 2026 г. программы капитального ремонта и технического обновления действующих общеобразовательных учебных заведений: в неё войдут 7300 зданий. В современных школах предусматривается оборудование компьютерных классов современной вычислительной техникой и широкое применение светодиодного освещения, согласно планам энергосбережения [7].
Хочется отметить, что введенные изменения в СП 52.13330.2016 «Естественное и искусственное освещение. Актуализированная редакция СНиП 2305-95 (№ 1 и 2) сняли запрет на использование светодиодов даже в лечебных и дошкольных учреждениях и повысили требования по ряду качественных показателей условий освещения. Так среди качественных параметров условий освещения классов и учебных аудиторий на которые следует обратить внимание, это требования по общему индексу цветопередачи ^а). Он повышен до 90, коэффициент пульсации не более 10%, равномерность освещенности не менее 0,6, объединенный показатель дискомфорта UGR не более 19. Современный рынок светодиодных осветительных приборов быстро адаптируется к растущим нормативным требованиям и готов предложить ОП, удовлетворяющие всем
требованиям, включая новые рекомендации по коррелированной цветовой температуре, не превышающей 4000 К, неравномерности яркости выходного отверстия не более чем 5:1, габаритной яркости не более 5000 кд/м .
Основная часть. После проведенного анализа рынка российских производителей осветительных приборов (ОП), были выбраны три компании, которые предлагают полный спектр осветительных приборов для общеобразовательных учреждений: МГК «Световые технологии» [9], ООО ТПК «УАЕГО№> [10] и АО «Ардатовский светотехнический завод» [11]. Эти компании конкурируют на рынке, активно следят за новыми тенденциями и выстраивают свою работу по совершенствованию, опираясь на изменения в нормативных документах. Среди предлагаемой компаниями номенклатуры были выбраны наиболее бюджетные варианты, но в то же время отвечающие всем актуальным требованиям. Основные электрические, световые и другие технические характеристики разных типов ОП, сгруппированных по назначению от трех производителей, приведены в таблицах 1-3. Для проведения технико-экономических расчетов указаны цены от производителей (были использованы доступные прайс-листы компаний на май 2024 года).
Исследование номенклатуры показало, что все три производителя готовы предложить полный спектр ОП, который позволит разработать проекты освещения всех школьных помещений с использованием светильников одной компании, что является выгодным с точки зрения менеджмента и логистики проекта. Был проведен выбор соответствующих функционалу ОП и разработаны светотехнические проекты, каждый из которых полностью удовлетворяет как количественным, так и качественным параметрам условий освещения.
Для проектирования был выбран проект реконструируемой школы, расположенной в г. Саранске. Проект здания школы - типовой, рассчитан на 1100 человек. По чертежам, представленным в dwg форматах, были созданы 3D-модели
всех четырех этажей здания в программе DIALux. Для сравнения на рис. 1 представлено распределение освещенности в виде фиктивных цветов для первого этажа школы при использовании ОП всех трех компаний. Полное сопоставление как по количественным параметрам (Еср), так и по качественным (равномерность освещенности, UGR, Ra) проведено было по всем функционально разным помещениям. Каждый проект в целях энергоэффективности по контролю освещенности не превышал нормируемого значения более чем на 20 %. Именно такой подход по созданию равных осветительных условий позволил провести технико-экономическое сопоставление по минимуму годовых приведенных затрат. Метод является известным [12] и расчет был проведен с учетом оценочных расчетов. Во всех трех проектах были соблюдены одинаковые условия по времени эксплуатации, тарифу на электроэнергии, стоимости монтажа ОП.
Результаты. В результате проектных решений для освещения школы было использовано (разных по номенклатуре) в общем количестве ОП: ООО ТПК «VARTON» - 941 шт, АО «АСТЗ» - 926 шт, МГК «Световые Технологии» - 919 шт; по суммарной мощности СП: АО «АСТЗ» - 37 783,4 Вт, МГК «Световые Технологии» - 33 448 Вт, ООО ТПК «VARTON» - 32 012 Вт; по удельной установленной мощности: АО «АСТЗ» - 27,9 Вт/м2, МГК «Световые Технологии» -25,13 Вт/м2, ООО ТПК «VARTON» - 23,74 Вт/м2.
Для расчета экономической эффективности разработанных проектов освещения, определены полные капитальные затраты, годовые эксплуатационные расходы без учёта электротехнической части и полные приведённые годовые затраты.
Для компании АО «АСТЗ» были просчитаны два варианта, во втором варианте проекта освещения светильники заменены с ДПО12-30-003 Universal Soft 940 на ДПО12-25-003 Universal Opal 940 и ДПО12-45-003 Universal Soft 940 на
М Инженерный вестник Дона, №8 (2024) ivdon.ru/ru/magazine/arcliive/n8y2024/9404
ДПО12-38-003 Universal Opal 940 (количество их осталось неизменным), остальные СП остались без изменения.
Таблица №1
Осветительные приборы со светодиодами, рекомендуемые производителями для
освещения классов
Изгот Осветител Мощнос Светов Светова Тцв, К Ra Cos ф IP Цена,
овител ьный ть, Вт ой я отдача, руб.
ь прибор поток, лм лм/Вт
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
18 1989 111 4000 90 0,95 20 6658
27 2983 111 4000 90 0,95 20 8443
ДПО12 31 3461 112 4000 90 0,95 20 8443
Universal 36 3978 111 4000 90 0,95 20 9290
Opal 45 4972 111 4000 90 0,95 20 11846
54 5967 111 4000 90 0,95 20 14360
72 7956 111 4000 90 0,95 20 22030
ДПО12 Universal 18 1744 100 4000 90 0,95 20 11616
АО 34 3152 93 4000 90 0,95 20 9982
«АСТЗ» Soft 45 4114 93 4000 90 0,95 20 11817
58 5433 94 4000 90 0,95 20 22755
ДПО52 Optimus 19 1997 110 4000 90 0,96 20 6829
37 3995 107 4000 90 0,96 20 8391
56 6098 108 4000 90 0,96 20 13553
20 1663 83 4000 90 0,98 20 10632
ДПО02 Line 40 3325 83 4000 90 0,98 20 15152
50 4156 83 4000 90 0,98 20 18310
80 6664 83 4000 90 0,98 20 30442
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
OPL/R ECO 18 1800 100 4000 90 0,95 20 22455
LED 32 3200 100 4000 90 0,95 20 22455
МГК 64 6400 100 4000 90 0,95 20 31430
«Светов 18 1800 100 4000 90 0,95 20 7199
ые OPTIMA.OP 32 3400 106 4000 90 0,95 20 8257
Техноло L ECO LED 54 6000 111 4000 90 0,95 20 17903
гии» 64 7200 113 4000 90 0,95 20 13661
SLIM LED 32 3400 106 4000 90 0,95 20 9034
40 4000 100 4000 80 0,95 20 4475
30 3600 120 4000 90 0,95 40 7878
ООО E070 2.0 35 4200 120 4000 90 0,95 40 7878
ТПК 42 5040 120 4000 90 0,95 40 8799
«VART E350 2.0 30 3600 120 4000 90 0,95 40 6291
ON» 42 5040 120 4000 90 0,95 40 7365
E300 2.0 50 4300 86 4000 90 0,95 40 19800
Таблица №2
Осветительные приборы со светодиодами, рекомендуемые производителями для
освещения школьных досок
Изгот Осветител Мощнос Светов Светова Тцв, К Ra Cos ф Цена,руб.
овител ьный ть, Вт ой я отдача,
ь прибор поток, лм лм/Вт
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
ДБО43 Pioneer 19 1682 88 4000 90 0,95 20 7205
АО 38 3379 89 4000 90 0,95 20 10135
«АСТЗ» 52 4657 88 4000 90 0,95 20 13238
ДБО46 С^ 19 1603 113 4000 90 0,98 20 7510
38 3084 98 4000 90 0,98 20 11289
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
МГК «Светов ые Техноло гии» ASM LED SCHOOL 18 1600 89 4000 90 0,95 20 8271
24 2200 92 4000 90 0,95 20 11178
ООО ТПК «VART ON» E220 18 1890 105 4000 90 0,95 40 7163
25 2625 105 4000 90 0,95 40 7766
E420 18 1890 105 4000 90 0,95 40 8339
25 2625 105 4000 90 0,95 40 9928
Таблица №3
Осветительные приборы со светодиодами, рекомендуемые производителями для
освещения спортивных залов
Изгот овител ь Осветител ьный прибор Мощнос ть, Вт Светов ой поток, лм Светова я отдача, лм/Вт Тцв, К Ra Cos ф IP Цена, руб.
АО «АСТЗ» ДСП47 Arsenal Sport 77 10201 132 4000 90 0,95 65 26079
104 13668 132 4000 90 0,95 65 38176
138 18223 132 4000 90 0,95 65 50395
МГК «Светов ые Техноло гии» OLYMPIC LED 72 7600 106 4000 90 0,98 20 19494
150 16000 107 4000 90 0,99 20 40009
OLYMPIC LED MARINE 72 8000 111 4000 80 0,98 20 18558
150 16600 111 4000 80 0,99 20 35443
ООО ТПК «VART ON» S070 2.0 30 3600 120 4000 90 0,95 40 6737
42 5040 120 4000 90 0,95 40 7762
S170 2.0 16 1680 105 4000 90 0,95 40 5273
16 1760 110 4000 90 0,95 40 5273
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
30 3450 115 4000 90 0,95 40 6737
42 4830 115 4000 90 0,95 40 7762
S270 2.0 60 6900 115 4000 90 0,95 40 9398
70 8050 115 4000 90 0,95 40 10216
75 8625 115 4000 90 0,95 40 11882
В таблице 4 приведены результаты расчетов, отражающие капитальные затраты на ОУ школы у трех отечественных производителей, стоимость годовых эксплуатационных расходов и годовые приведенные затраты.
Проведенный анализ свидетельствует, что наибольшие капитальные затраты были у производителя АО «АСТЗ» (1 вариант), т.е. на светильниках серии ДПО12 Universal Soft, наименьшие затраты были у производителя ООО ТПК «VARTON».
Наибольшие эксплуатационные затраты были у производителя МГК «Световые Технологии», а наименьшие у производителя ООО ТПК «VARTON».
Таблица № 4
Результаты технико-экономического сопоставления сравниваемых вариантов
Отечественные производители ОП
Расчетные АО «АСТЗ» АО МГК ООО ТПК
показатели (1 вариант) «АСТЗ» (2 вариант) «Световые Технологии» «VARTON»
Капитальные 10 493 170 8 790 561 7 886 011 10 394 432
расходы, руб.
Годовые 1 455 562 1 221 966 1 491 113 1 132 794
эксплуатационные
расходы, руб.
Полные годовые 3 029 537 2 540 551 3 050 278 2 315 696
приведенные
затраты, руб.
Инженерный вестник Дона, №1 (2015) ivdon.ru/ru/magazine/archive/n1y2015/XXXX
Наибольшие годовые приведенные затраты оказались у производителя МГК «Световые Технологии», а наименьшие ООО ТПК «VARTON».
Заключение. Такой оказалась ситуация в ценах весны 2024 года. Проведенные проектные исследования и технико-экономические расчеты дают наиболее полную картину, характеризующую ситуацию на рынке осветительной техники для освещения школ.
В настоящее время целесообразным для заказчиков является не только светотехнический расчет, но и технико-экономическое сопоставление ОУ, что будет способствовать дальнейшей конкурентоспособности рынка. Компании в таких условиях продолжат честную борьбу за качественную и рыночно-конкурентную светотехническую продукцию, удовлетворяющую всем нормативным требованиям, постоянно внедряя новые технологии, повышая энергоэффективность и улучшая эстетические качества ОП.
Литература
1. Черникова Е.Ф., Потапова И.А., Касюгина М.И. О роли качественной школьной световой среды // Фундаментальные и прикладные аспекты анализа риска здоровью населения, 2019. С. 437-444.
2. Клюшник Д.А, Зайретдинов М.А., Скопа П.А., Резенко В.В., Гнип В.И. Обеспечение оптимальной освещенности в образовательных учреждениях // Sciense and education: problems and innovations, 2021. С. 28-31.
3. Кучма В. Р., Текшева Л. М., Сухарева Л. М., Надеждин Д.С., Степанова М. И., Звездина И. В., Жильцова Е.Ю. Гигиенические основы использования светодиодов в системах искусственного освещения // Научный центр здоровья детей РАМН, 2013. 246 с.
4. Amelkina S.A., Zheleznikova O.E., Sinitsyna L.V. On the efficiency of lighting by leds in visual work Light & Engineering. 2019. V. 27. № 6. P. 41-48.
Инженерный вестник Дона, №1 (2015)
ivdon.ru/ru/magazine/archive/n1y2015/XXXX
5. Дейнего В., Капцов В., Гордиенко В. Десять лет школьному светодиодному освещению. Часть 1. // Полупроводниковая светотехника, 2021. С. 22-28.
6. Капцов В.А., Дейнего В.Н. Светодиодные источники света с солнцеподобным спектром излучения для детских учреждений// Гигиена и санитария. 2024, №3, С.273-282.
7. Amelkina S.A., Duplenkova K.A. Justification lighting control system using in the classes on the basis of lighting scene simulation Light & Engineering. 2021. V. 29. № 3. pp. 26-36.
8. Cheng R. Classroom lighting energy-saving control system based on machine vision technology. Light & Engineering, 2018. V.26, № 4, pp. 143-149.
9. Комплексные решения по освещению образовательных учреждений // Световые Технологии. URL: apibeta.ltcompany.com/upload/uf/e7c/rhsbr4108li ihpdsxr9p876nhxj uu6k6 .pdf.
10. Светильники для школ // VARTON PRO: URL: varton-pro .ru/katalog/svetilniki-dlya-obrazovatelnykh-uchrezhdeniy/
11 . Освещение в образовательных учреждениях: Светильники и СУО АСТЗ // Ардатовский светотехнический завод: URL: astz.ru/upload/iblock/ccb/yt75f7k5nzcmcn41r89madcbirpxe3hw/ASTZ_school_23 .pdf
12. Амелькина С. А. Энергоэффективность в освещении: Учебное пособие. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та., 2007. 54 с.
References
1. Chernikova E.F., Potapova I.A., Kasjugina M.I. Fundamental'nye i prikladnye aspekty analiza riska zdorov'ju naselenija, 2019. pp. 437-444.
2. Kljushnik D.A, Zajretdinov M.A., Skopa P.A., Rezenko V.V., Gnip V.I. Sciense and education: problems and innovations, 2021. pp. 28-31.
IJfl Инженерный вестник Дона. №1 (2015)
ivdon.ru/ru/magazine/arcliive/nly2015/XXXX
3. Kuchma V. R., Teksheva L. M., Suhareva L. M., Nadezhdin D.S., Stepanova M. I., Zvezdina I. V., Zhil'cova E.Ju. Nauchnyj centr zdorov'ja detej RAMN, 2013. 246 p.
4. Amelkina S.A., Zheleznikova O.E., Sinitsyna L.V. On the efficiency of lighting by leds in visual work Light & Engineering. 2019. V. 27. № 6. P. 41-48.
5. Dejnego V.N, Kapcov V., Gordienko V. Poluprovodnikovaja svetotehnika, 2021. pp. 22-28.
6. Kapcov V.A., Dejnego V.N. Gigiena i sanitarija. 2024, №3, pp.273-282.
7. Amelkina S.A., Duplenkova K.A. Light & Engineering. 2021. V. 29. № 3. pp. 26-36.
8. Cheng R. Classroom lighting energy-saving control system based on machine vision technology. Light & Engineering, 2018. V.26, № 4, pp. 143-149.
9. Kompleksnye reshenija po osveshheniju obrazovatel'nyh uchrezhdenij. [Comprehensive lighting solutions for educational institutions]. URL: apibeta.ltcompany.com/upload/uf/e7c/rhsbr4108liihpdsxr9p876nhxjuu6k6.p df
10. Svetil'niki dlja shkol [Lamps for schools]. URL: varton-pro .ru/katalog/svetilniki-dlya-obrazovatelnykh-uchrezhdeniy/
11. Osveshhenie v obrazovatel'nyh uchrezhdenijah: Svetil'niki i SUO ASTZ [Lighting in educational institutions: Lamps and SUO ASTZ]: URL: astz.ru/upload/iblock/ccb/yt75f7k5nzcmcn41r89madcbirpxe3hw/ASTZ_sch ool_23.pdf
12. Amelkina S. A. Jenergojeffektivnost' v osveshhenii [Energy efficient in lighting]: Uchebnoe posobie. Saransk: Izd-vo Mordov. un-ta., 2007. 54 p.
Дата поступления: 1.06.2024
Дата публикации: 25.07.2024
