Освітлення у освітніх установах

Навряд чи хто-небудь стане сперечатися з тим, наскільки освітлення важливе для освітнього процесу. Воно має безпосередній вплив на комфорт учнів, їхній настрій та психоемоційний стан, здатність засвоювати інформацію. Сьогодні ми поговоримо про те, як же правильно обладнати освітлювальні конструкції у навчальних класах, кабінетах та аудиторіях.

Цілком очевидно, що число зорових задач у школярів та студентів можна порівняти з навантаженням найбільш зайнятих співробітників офісу. Тобто, мова йде не тільки про зручність, але також про продуктивність та збереження здоров'я. На перший погляд, використання більшої кількості яскравих світильників повинно було б вирішити усі питання одним махом, однак на практиці цього не відбувається.

Загальний погляд на проблему

Часто може здатися, що тематика освітлення у закладах базової та вищої освіти вивчена фахівцями вздовж та впоперек, буквально розібрана настільки, що тут вже не залишилося «темних плям». Проте, у вітчизняних реаліях питання стоїть дещо інакше: часто справа у традиційному сприйнятті світлотехніки та радянській ментальності. Саме вони, поряд з банальною скупістю адміністрації установ, відіграють вирішальну роль у тому, що навіть зараз не в усіх школах та ВУЗах є нормальне освітлення. Особливо сумно справи йдуть у сільській місцевості та невеликих містечках, хоча не все добре також у технікумів, які навчають не надто затребуваним у нинішньому світі спеціальностям.

Питання фінансування завжди були наріжним каменем розвитку будь-яких установ, а зараз, у період дорожнечі енергоресурсів, взагалі набули іншого значення. Якщо за часів СРСР про енергозбереження та енергоефективність не замислювалися, то після його розпаду був узятий курс на відповідальне ставлення до енергії та палива всіх видів. У подальшому вартість кіловата тільки дорожчала, але перелаштуватися було нема на що. З появою у двохтисячних так званих «енергозберігаючих» компактних люмінесцентних ламп (КЛЛ) населення знайшло першу можливість економити. Слідом за ними з'явилися й світлодіодні лампочки, але їхня дорожнеча у перший період сильно відштовхувала споживачів. Проте, протягом декількох років з'ясувалося, що КЛЛ менш ефективні, аніж світлодіоди, але повторна революція у цьому плані була ще дуже далека.

З середини минулого століття і до зовсім недавнього часу у галузі освіти практично без альтернатив панували люмінесцентні лампи, що встановлюються у типові світильники прямокутної форми. На зорі свого існування напівпровідникові джерела не могли з ними конкурувати за величиною світлового потоку, а тому природним чином програвали у боротьбі. Крім того, залишалася не менш важлива причина – недостатня вивченість нових виробів. Ніхто б не дозволив застосовувати їх у приміщеннях, де діти проводять по 6-8 годин щодня.

На сьогоднішній день прямими спадкоємцями люмінесцентних світильників стали LED-панелі. Вони мають схожий зовнішній вигляд, приблизно той самий форм-фактор та забезпечують найбільш рівномірне засвічення простору. За минулі десять років світлова ефективність напівпровідників збільшилася майже на 200%, а середня вартість подібних виробів як сировини навпаки знизилася у десять разів. Світлова віддача нових джерел тепер набагато краще, аніж усіх типів ламп, що існували раніше, а наукових досліджень, пов'язаних з вивченням безпеки застосування світлодіодів, за цей час набралося сотні.

Зараз навіть для тих установ, які не можуть дозволити собі масові закупівлі нового обладнання знайшлися рішення. При незначному переобладнанні світильників (а часом навіть і без нього) у прилади старого типу можна встановити світлодіодні лампи з цоколем Т8. Вони виступають повноцінною заміною газорозрядним, але при цьому забезпечують необхідну якість освітлення.

Структура освітлення

Одна з найважливіших особливостей освітлення у освітніх установах побудована на присутності великої кількості природного світла. Переважна частка навчального процесу проходить у світлий час доби, а це означає, що забезпечити дітей сонячним випромінюванням досить легко. У той же час, верхні джерела повинні продовжувати функціонувати, щоб під час письма учні не створювали самі собі зайвих тіней.

Правильне проектування будівель шкіл передбачає, що природне світло буде проникати у приміщення зліва збоку. Це оптимальний варіант для правшів, але лівші у цьому випадку, безумовно, будуть відчувати дискомфорт. У технікумах, коледжах та ВУЗах лівостороннього освітлення можуть дотримуватися не настільки чітко, проте яскравість стельових світильників при цьому завжди збільшують. Ключова заборона накладається на освітлення, яке падає на сидячу людини зі спини або спереду. Мало того, що це непрактично та формує тіні, так ще й створює неприємний дискомфорт. Крім того, надто яскраве переднє освітлення у притіненому класі може створювати ефекти засліплення, що абсолютно неприйнятно, оскільки невиправдано перенапружує органи зору учнів.

Згідно до Санітарних норм та правил, якщо навчальний кабінет має ширину більше шести метрів, симетрично природному світлу зліва, зправа повинні розташовуватися декілька джерел. Їхня потужність може бути не дуже високою, проте в такій ситуації важливо створити у тих студентів, які сидить уздовж стіни, відчуття рівнозначності положення. Зазвичай у подібних ситуаціях використовують невеликі спот-світильники або трекові системи, оскільки конфігурація обох типів приладів повністю відповідає світловим потребам у описуваних обставин.

У шкільних майстернях, лабораторіях, спортивних та актових залах, а також інших навчально-виробничих приміщеннях, які мають велику площу, рекомендується застосування повноцінного комбінованого освітлення. Воно включає до себе бічне природне світло, котре забезпечується великими віконними прорізами, а також розстановку світильників з двох або трьох боків. Конкретний проект обирається на основі специфіки приміщення, співвідношення його сторін, наявної всередині нього меблів та інвентарю.

Базові вимоги до застосовуваного освітлення такі:

• прилади зобов'язані забезпечувати на навчальних партах, дошці та столі викладача рівномірну освітленість;
• рівень достатньої освітленості визначається тим, що для усіх учасників освітнього процесу створені умови дозволяють безперешкодно читати друковані матеріали та тривалий час писати від руки;
• використовувані лампи повинні мати високий рівень передачі кольору та не спотворювати кольори навколишніх предметів;
• перевага віддається світлодіодним лампам з нейтральним кольором світіння, оскільки таке освітлення сприймається людиною максимально схоже з природним світлом сонця;
• в класах неприпустимо використовувати лампи у відкритому вигляді, якщо вони виконані з використанням прозорих колб;
• на кожному світильнику повинен бути матовий розсіювач, який одночасно відповідає за відсутність засліплення при прямому погляді та допомагає розподілити світло по приміщенню найбільш рівномірно;
• в межах одного навчального класу повинні бути використані лампочки однієї колірної температури, поєднання ламп теплого світіння на одній площі з виробами холодних відтінків неприпустимо;
• світильники зобов'язані працювати безшумно, не допускати мерехтіння або короткочасного зникнення світла;
• при виникненні нештатної ситуації світильник та усі його складові повинні бути безпечними – якщо лампа або розсіювач механічно пошкоджені надто активними учнями, з порожнин розбитих пристроїв не повинні витікати шкідливі ртутні пари, вилітати гострі уламки або випадати дроти під напругою;
• кожен світлотехнічний виріб повинен бути сучасним та енергоефективним, оскільки експлуатаційна необхідність диктує режим багатогодинної щоденної роботи.

Нормативи

У прямокутних аудиторіях з принципом розміщення світильників труднощів не виникає, однак у приміщеннях зі складною геометрією не завжди буває очевидно, яким саме чином краще розставити освітлювальні прилади. Універсальним та найбільш правильним є рішення, коли за точку відліку беруть стіну, на якій буде висіти дошка. Перпендикулярно їй необхідно розставити ряди парт, а над ними розвісити джерела світла. Якщо у приміщенні присутні колони, опори або інші перегородки, у цих зонах ситуативно можна розмістити більшу кількість світильників. Причому необхідно варіювати саме кількість приладів, а не їхню яскравість, щоб освітлення продовжувало сприйматися більш рівномірним. Крім того, можливий прийом, який передбачає у менш освітлених областях використовувати підвісні світильники замість накладних. Однак це рішення більше підійде для ВУЗів та технікумів, а не шкіл, оскільки вік учнів накладає зрозумілий відбиток на їхню свідомість та ставлення до майна. Освітлювальні прилади, які низько висять у класі з бешкетуючими маленькими дітьми, ризикують дуже швидко стати непридатними до використання.

Для звичайного приміщення нормою вважається позиціонування джерел на відстані близько 1,2 метра по стелі від стіни з віконними прорізами. Для бічних стін або перегородки, протилежній вікну, ця величина повинна складати не більше 1,5 метрів. При цьому сукупна ефективна освітленість повинна бути збалансована таким чином, щоб її нерівномірність не перевищувала співвідношення 3:1. Тобто, середня яскравість у найбільш освітленій зазвичай центральній частині повинна не більше, ніж у три рази, перевищувати аналогічний показник у периферійній зоні. Таке ж співвідношення (3:1) має зберігатися між поверхнями, на яких зосереджено основну увагу учнів – зошитом та поверхнею столу. У свою чергу, між зошитом та стіною необхідно витримувати значення 10:1, а між віконним прорізом та стіною – 20:1.

Загальноприйняті норми також регулюють колірну гамму оздоблення різних поверхонь. Перевага надається світлим тонам: стеля та частини несучих перегородок вище дверних коробів прийнято білити, самі двері та віконні прорізи можуть бути як білими, так і бежевими, стіни – фарбуватися у світло-жовтий, світло-блакитний або світло-зелений відтінок. Головне – використовувати фарби, які будуть у значній мірі відбиважати світловий потік. Парти, столи та дерев'яні стільці фарбують у природний деревний колір – світло-коричневий. Темними повинні залишатися тільки два елементи – підлога та дошка: найчастіше вони мають темно-коричневий колір, що злегка переходить у бордовий, або густо-зелений. Це найменш мазкі, а тому практичні відтінки, які до того ж мають високий рівень світлопоглинання, а тому не провокують відблисків.

Слід окремо зазначити аспект, який на пострадянському просторі поки що зустрічається нечасто, але дуже поширений у розвинених країнах. Там на кожній дошці обладнане своє підсвічування – ним можуть виступати як пара невеликих спеціалізованих освітлювальних приладів на ніжці з однойменного класу світлотехнічних виробів, так і просто цілісна довгаста лампа, витягнута уздовж верхньої частини дошки. Відстань від опори у них може варіюватися від 5 до 60 см, завдяки чому вчитель вільний налаштовувати освітлення відповідно до ситуації. Замінити штатне підсвічування можна вузьким лінійним світильником, який розташовується у міцному коробі на виносному кріпленні. Якщо передбачити для нього рухливий кронштейн або пантограф, цілком реально домогтися дуже якісного та гнучкого освітлення дошки.

У актових залах та їдальнях вкрай рекомендовано зробити кілька незалежних контурів освітлення. Це допоможе персоналу економити електроенергію при незначному наповненні приміщення та правильно виставляти світло під час проведення заходів. Також для актової зали буде вельми доречним вимикач димерного типу, що дозволяє плавно знижувати та підвищувати яскравість. У свою чергу, на сцені має бути своє незалежне освітлення, організоване з застосуванням прожекторів та світильників спрямованого світла.