Светодиодное освещение в образовательных учреждениях: правила установки и эксплуатации
Освещение образовательных учреждений – особая задача: от качества светильников зависит здоровье, комфорт, продуктивность и даже настроение всех участников учебного процесса. Что включает в себя понятие «комфортный свет» в детских садах, школах, средне-специальных учебных заведениях и вузах?
На этот вопрос невозможно ответить без нормативно-правовой базы. Роспотребнадзор следит за исполнением Постановлений Правительства, СниПов, СанПинов, сводов правил (СП) и официальных писем. А значит, тренды на светодиодные светильники задают не столько рыночные процессы, сколько официальные документы. Если светильник соответствует требованиям, прописанным в них, с высокой долей вероятности он будет установлен в учебном заведении. Нет? Значит, его вытеснят более законопослушные конкуренты.
Какие требования стоит учитывать при освещении в образовательных учреждениях?
- Уровень освещенности
Для того, чтобы минимизировать возможность возникновения проблем со здоровьем, помещение должно быть достаточно освещенным. Нормы освещенности регулируются законодательством и измеряются в люксах. Допустимые значения освещенности варьируются в зависимости от предназначения объектов: разные нормы установлены для учебных классов, доски, парт, спортивных, актовых залов и т.д.
Так, например, СП 52.13330.2016 “Естественное и искусственное освещение” подразумевает, что освещенность рабочих поверхностей при общем освещении актовых залов и киноаудиторий должна составлять не менее 200 люкс, а в кабинетах черчения и рисования – 500 люкс (что логично, ведь при рисовании глаза находятся в большем напряжении). Более подробно с нормами освещения можно ознакомиться в Приложении 1.
Также в СанПиН 2.2.4.3359-16 указано, что средний уровень освещенности парт не должен быть ниже 400 люкс, а минимальная освещенность парт не должна составлять ниже 90% этой нормы. СП 52.13330.2016 предполагает, что освещенность в центре доски должна составлять не менее 500 люкс. При этом предписаний к равномерности освещения не существует. Есть два способа грамотно осветить школьную доску: либо установить специальные акцентные светильники, либо увеличить количество потолочных светильников, расположенных близко к ней. - Индекс цветопередачи
Главное требование к любым искусственным источникам света – естественность. Свет должен быть мягким, максимально приближенным к дневному освещению для того, чтобы в помещении было действительно комфортно находиться. Количественная мера способности источника света верно отображать цвета освещаемых объектов в сравнении с идеальным или естественным источником света – это индекс цветопередачи (CRI).
До недавнего времени конкурентоспособными офисными и школьными светильниками считались продукты, CRI которых превышал 80 Ra. Однако Постановление Правительства РФ от 24 декабря 2020 г. № 2255 «Об утверждении требований к осветительным устройствам и электрическим лампам, используемым в цепях переменного тока в целях освещения» требует, чтобы индекс цветопередачи светодиодных светильников, установленных в образовательных учреждениях, составлял не менее 90 Rа. Это достаточно высокое значение и вызов для производителей светотехники. Ведь максимальное значение CRI – 100 Ra – может выдавать только один источник света – Солнце. - Цветовая температура
Важную роль для качества освещения также играет цветовая температура. По сути, это еще один индекс, определяющий степень комфортности освещения. ГОСТ Р 54350-2015 «Приборы осветительные. Светотехнические требования и методы испытаний», а также письмо Онищенко «О применении светодиодного освещения в учреждениях общего и начального и профессионального образования и в детских образовательных организациях» предусматривают, что цветовая температура светильников в образовательных учреждениях не должна превышать 4000К.
Это округленное значение, небольшие погрешности допустимы. В ПП РФ от 24 декабря 2020 г. № 2255 прописано, что погрешность от 4000К может составлять 3985 +/- 275К.
4000K – нейтральный белый или дневной свет. Считается, что цветовая температура от 4000 до 4500К способна настроить человека на рабочий лад. Температура 2700-3500К излучает более мягкое, тёплое свечение, а значит, является более расслабляющей. В образовательных учреждениях допустимо использование светильников и с более низкой цветовой температурой. Например, цветовая температура 3000K может хорошо подойти для столовых, зон отдыха. - Пульсация
Даже люди, далекие от светотехнической отрасли, знают: плох тот светильник, который мерцает. Высокая пульсация негативно влияет на утомляемость людей и может привести к серьезным проблемам со зрением. В качественных светодиодных светильниках для внутреннего освещения коэффициент пульсации обычно бывает ниже 1%. Хотя в ПП РФ от 24 декабря 2020 г. № 2255 указано, что пульсация осветительных приборов для общего освещения должна составлять менее 10%.
Как правило, у светодиодных светильников более низкий уровень пульсации по сравнению с люминесцентными лампами (у люминесцентных мерцание заметно невооруженным глазом, нередко в несколько раз превышает допустимые значения). - Условный защитный угол
Письмо Роспотребнадзора от 01.10.2012 N 01/11157-12-32 “Об организации санитарного надзора за использованием энергосберегающих источников света” (письмо Г.Г. Онищенко) устанавливает, что условный защитный угол светильников должен составлять не менее 90 градусов. Эта величина характеризует зону, в пределах которой глаз наблюдателя защищен от прямого действия светодиодов. Соответственно, чем меньше значение угла, тем меньше раздражающее воздействие прямого света на глаза человека.
Это ограничение предполагает, что в светильнике не должно быть светодиодов, не закрытых рассеивателем. При этом идеальным типом рассеивателя можно считать матовый или опаловый – он обеспечивают максимально равномерную засветку. - UGR
UGR (Unified Glare Rating) или Обобщенный показатель дискомфорта, или слепимость характеризует, как много светильников, вызывающих дискомфорт своей яркостью, находится в поле зрения человека.
UGR измеряется по шкале от 10 до 30. При этом чем ниже значение, тем комфортнее находиться в помещении. Уровень UGR включает в себя несколько показателей: угол рассеивания светильника, световой поток, фоновую яркость и даже вероятность появления бликов. UGR – изменчивая величина: если заменить покрытие парт с матового на глянцевое, она станет выше. Этот показатель устанавливается при светотехническом расчёте и не может быть проверен после установки светильников.
Почему стоит учитывать этот показатель? Потому что он имеет прямое отношению к комфорту и здоровью глаз. СП 52.13330.2016 “Естественное и искусственное освещение” устанавливает, что значение UGR в образовательных учреждениях не должно превышать 25, а в учебных кабинетах не – 21
Можно ли устанавливать светодиодные светильники в детских садах?
Несмотря на очевидные преимущества светодиодного освещения, до 1 марта 2021 года устанавливать светодиодные светильники в детских садах было запрещено. Положение дел изменилось после вступления в силу СанПин 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания».
В законодательстве существуют некоторые противоречия: согласно СП 52.13330.2016г., устанавливать светодиодные светильники в детских садах нельзя. Но 1 августа 2020 года вступило в силу Постановление Правительства РФ от 4.07.2020 г №985 «Об утверждении национальных стандартов и сводов правил», согласно которому п.7.3.1 СП 52.13330.2016 не обязателен. В связи с противоречиями в СанПиН и СП, Минстрой РФ запланировал актуализацию СП 52.13330.2016 и приведение его к соответствию с СанПиН 1.2.3685-21 до конца 2021 года.
Вывод: устанавливать светодиодные светильники в детских садах не запрещено.
Точно светодиодные светильники?
Массовая модернизация освещения в России началась в 2009 году, когда вступил в силу Федеральный закон №261 «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности». Это был важный шаг, заставивший государственные учреждения переосмыслить стандарты комфорта в освещении. Если коротко, светодиодные светильники технологичны, безвредны и экономически выгодны.
Производители светодиодных светильников разработали множество опций, которые позволили сделать освещение по-настоящему удобным: от выбора интенсивности освещения в зависимости от времени суток и потребностей горожан (диммирование) до систем управления, которые позволяют задавать сценарии освещения (концепция «Умный дом»). Также по сравнению с люминесцентными лампами светодиодные светильники отличаются долгим сроком службы – до 100 000 часов. Это значит, что при стандартной системе эксплуатации светильник проработает не менее 25 лет, а в течение этого времени не потребуется дополнительное обслуживание светильников.
При этом доказано, что светодиодные светильники безвредны для человека и окружающей среды. Они не требуют специальной утилизации и не создают дополнительных трудностей в процессе использования.
Как освещенность коррелируется со временем суток?
Освещенность – комплексный показатель. На него влияют не только искусственные источники света, но и естественные. Строго говоря, искусственное освещение – это вынужденная мера, поэтому задача всех, кто имеет отношение к проектированию освещения в школах, заключается в том, чтобы приблизить его к естественному.
При создании идеальной системы освещения могут быть учтены такие характеристики, как этаж, расположение по отношению к Солнцу, географические координаты. Эти данные позволяют настроить систему диммирования и получить дополнительную экономию от светодиодного освещения. На практике диммирование в образовательных учреждениях используется не так часто. Существуют и механические способы регулирования мощности (с помощью переключателя на светильнике). В российских реалиях они получили гораздо большее распространение.
Сертификация
Специальные требования, применимые при сертификации светильников для образовательных учреждений, на данный момент не введены. Для них установлены такие же правила, как для стандартных светодиодных офисных светильников. Основная задача сертификации – это подтверждение безопасности продукции.
Безопасность и применимость продуктов определяется требованиями ТР ТС 004/2011 «О безопасности низковольтного оборудования», ТР ТС 020/2011 «Электромагнитная совместимость технических средств» и ТР ЕАЭС 037/2016 «Об ограничении применения опасных веществ в изделиях электротехники и радиоэлектроники». Соответствие всем техническим требованиям подтверждается сертификатом и/или декларацией о соответствии.
Освещение – это правда важно?
Почему освещению в школах уделяется столь пристальное внимание? Ключевая причина – не до конца сформированное детское зрение. Известно, что зрительные навыки окончательно вырабатываются лишь к 18-24 годам. У детей любого возраста продолжается рост глаза, формируется оптическая рефракция глаз, поэтому в это время к здоровью стоит подходить особенно внимательно.
Между тем статистика свидетельствует о том, что 22–25 процентов молодых людей заканчивают школу с дефектами зрения. Патология возрастает в период обучения примерно в 2,5 раза. Кроме того, недостаточная освещенность вынуждает принимать детей неправильные позы, что обычно приводит к нарушению осанки.
Еще один интересный аспект – циркадное освещение (человеко-ориентированное освещение или Human Centric Lighting). Оно подстраивается под биологиечские ритмы человека, тем самым улучшая настроение, увеличивая концентрацию и, соответственно, выводя качество жизни на новый уровень. По данным Центра исследований освещения Политехнического института Ренсселера (США), свет является основным стимулом, который помогает настроить циркадные часы. Исследования показали, сбой циркадных ритмов может привести к нарушениям нейродехавиоральной производительности, сна и даже увеличить риск возникновения сердечно-сосудистых заболеваний, диабета и некоторых форм рака.
И хотя на данный момент нет масштабных исследований, доказывающих, что грамотно подобранные светильники могут в несколько раз снизить утомляемость, навсегда избавить человека от проблем со зрением или значительно повысить его умственные способности, ученые регулярно заявляют о том, что освещение влияет на продуктивность.
Об этом, например, свидетельствует исследование, которое проводилось в 2016 году в Университете Твенте (Нидерланды). Для этого была установлена система освещения с таймером по циркадному графику. Утром в помещении включался теплый свет, ко второй половине дня он становился интенсивнее и холоднее (для увеличения концентрации). К вечеру мощность светильников снижалась, освещение заменялось на более мягкое. В результате 18% участников признались в том, что их самочувствие во время рабочего дня было лучше, чем обычно. При этом у 12% увеличилась точность выполнения задач, а у 10% – производительность.
Такие исследования позволяют говорить о том, что светильник сегодня – это гораздо больше, чем просто источник света. В гонке за лучшие технические показатели производители превращают его в эффективный инструмент повышения качества жизни. За последние 15 лет освещение в образовательных учреждениях значительно модернизировалось.
У нынешнего поколения школьников есть возможность обучаться в комфортных условиях, где светильники не мерцают и не издают скрипучие звуки. Велика вероятность, что через 10 лет в большинстве детских садов, школ, колледжей и вузов будет установлено циркадное освещение. А значит, людей будут мучить вопросы совсем другого порядка. Какой светильник установить, чтобы лучше запоминать физические формулы? Какое освещение увеличивает скорость решения задач? Как освещение влияет на память и восприятие информации? Что ж, уверенно идем в будущее.