Structura modernă a iluminatului interior – o necesitate actuală în România

 

Prof.univ.dr.ing. Cornel BIANCHI, Prof.univ.dr.ing. Dan MOROLDO,

Universitatea Tehnică de Construcţii Bucureşti – Facultatea de Instalaţii

1. Introducere

Lucrarea de faţă analizează aspecte actuale ale domeniului iluminatului interior din România asupra calităţii, eficienţei energetice, confortului vizual, funcţionalităţii şi esteticii în realizarea mediului luminos interior de zi, seară/noapte.

De asemenea, sunt abordate şi reanalizate concentrat problemele privind renunţarea la utilizarea surselor de lumină depăşite în domeniul locuinţelor, conform Directivelor Uniunii Europene, precum şi utilizarea în interiorul şi exteriorul clădirilor a unor surse noi.

2. Utilizarea modernă a luminii naturale

Un aspect important este, astăzi, utilizarea luminii naturale în interiorul clădirilor prin structuri moderne (de dimensiuni mari/medii sau/şi compactizate) în conexiune cu lumina electrică într-un sistem integrat de iluminat (natural-electric) capabil să asigure un mediu luminos confortabil, funcţional şi estetic, cu parametrii constanţi.

În acest scop, este necesară realizarea reglajului permanent al iluminatului electric printr-un sistem automat inteligent, capabil să compenseze variaţia permanentă a luminii naturale (variaţia diurnă, variaţia vremii, variaţia de anotimp).

Aceste aspecte au fost tratate detaliat în lucrările prezentate în ultimii doi ani la conferinţele şi simpozioanele naţionale şi internaţionale de către subsemnatul şi echipa de colaboratori (Simpozionul Naţional de Iluminat SINAIA 2008 şi 2009, Conferinţa a XV-a a Facultăţii de Instalaţii 2008, Conferinţa Internaţională LIGHTING 2009 Cluj-Napoca, EUROPA LUX – Istanbul 2009, Revista ELECTRICIANUL).

În figura 1 sunt prezentate schematic aspect specific actuale în iluminatul interior din România.

 

Figura 1. Recomandările actuale în iluminatul interior din România

3. Utilizarea aparatajului de calitate (surse de lumină şi aparate de iluminat) şi asigurarea unei structuri de amplasare corecte în sistem, conform destinaţiei

Sistemele de iluminat în general şi cele integrate în special vor trebui să fie echipate cu surse de lumină moderne (cu eficacitate ridicată, de culoare aparentă şi redare a culorilor corespunzătoare destinaţiei) montate în aparate de iluminat corespunzătoare procesului de muncă (fizică şi/sau intelectuală) şi caracteristicilor geometrice (dimensiuni, acces lumină naturală ş.a.) ale spaţiului considerat.

În figura 2, este expusă schema recomandărilor actuale privind sursele de lumină, aparatele de iluminat şi structura sistemelor.

Figura 2. Prezentarea schematică a recomandărilor actuale privind sursele de lumină, aparatele de iluminat şi structura sistemelor moderne

Aparatele de iluminat aferente sistemelor moderne trebuie să fie de calitate ridicată, cu o prelucrare corectă a luminii emise de surse, în funcţie de destinaţia spaţiului, cu protecţie împotriva orbirii şi la spaţiile cu diferite degajări – protejate corespunzător !

Trebuie subliniat un aspect esenţial pentru un iluminat corespunzător: necesitatea montării corecte a aparatelor de iluminat liniare, în funcţie de accesul luminii naturale şi de poziţia de lucru a personalului.

Din păcate, din investigaţiile făcute de CNRI, s-a constatat montarea total necorespunzătoare a aparatelor de iluminat liniare, care, în loc să fie paralele cu accesul luminii naturale şi direcţia principală de vedere, au fost montate invers (perpendicular) la multe şcoli, licee şi alte clădiri reabilitate şi cu o culoare aparentă necorespunzătoare. Această montare greşită conduce la oboseală vizuală produsă de solicitatea la reflexiile parazitate şi poate conduce, în timp, şi la degradarea sistemului vizual.

Un alt aspect important, neglijat uneori din necunoaştere sau superficialitate, este lipsa unei protecţii corespunzătoare a personalului care lucrează total sau parţial la calculatoare, la reflexia de voal produsă pe ecranele acestora, care degradează imaginea ecranului şi produce solicitări vizuale parazitare, din cauza fie a unor aparate de iluminat necorespunzătoare, fie a unor amplasări necorespunzătoare, fie ambelor efecte cumulate.

Evident, soluţia ideală este utilizarea, în încăperile destinate exclusiv calculatoarelor, a unui iluminat indirect, cu aparate de iluminat de calitate, azi existente, dar în încăperile unde se lucrează parţial la calculatoare – un iluminat direct-indirect, cu posibilitatea de acţionare separată a celor două componente.

4. Renunţarea azi la lampa cu incandescenţă clasică (LIC) în locuinţe sau în alte clădiri

Un aspect important actual, nereceptat corect din cauza necunoaşterii, este interzicerea din 2009, în Uniunea Europeană şi nu numai, a producerii lămpii cu incandescenţă clasice.

Dacă în 1880-81, când a fost inventată de Edison, a reprezentat o „minune“, fiind prima sursă electrică de lumină, faţă de cea antică a flăcării, azi este depăşită din punctul de vedere al eficienţei energetice, respectiv randamentului extrem de scăzut (de aproximativ 3-4%), restul energiei electrice fiind convertit în căldură.

Trebuie, totuşi, menţionate câteva calităţi deosebite ale acestei surse depăşite energetic:

• redarea excelentă a culorilor (maximă): Ra=100;
• culoarea aparentă caldă, plăcută, stimulativă (Tc = 2700K) corespunzătoare locuinţelor, sălilor de spectacole, muzeelor, bisericilor ş.a.;
• conectarea instantanee şi lipsa totală a senzaţiei de pâlpâire;
• posibilitatea reglajului fin al fluxului luminos emis: de la 0 la 100%.

Însă, din cauza aspectului privind eficienţa energetică foarte scăzută şi a celorlaltor două aspecte negative: durata de funcţionare foarte redusă (1000h) şi degradarea rapidă, din cauza evaporării filamentului din wolfram şi depunerii pe globul de sticlă, această lampă nu mai trebuie utilizată azi şi în viitor pentru iluminatul interior (fig. 3).

Figura 3. Schema necesităţii înlocuirii corecte a LIC (lămpii cu incandescenţă clasice)

Pentru aplicaţii speciale şi particulare, unde se cere o redare perfectă, enumerate mai departe:

• medicină;
• operaţii medicale;
• ateliere de pictură;
• muzee;
• analize privind culorile unor obiecte;
• zone în care se cere o modelare (reliefare specială) cu redarea culorilor şi reglajul fin al luminii (0÷100%);
• zone unde este necesară conectarea instantanee la „căderea“ reţelei electrice de alimentare şi trecerea pe o sursă electrică de rezervă ş.a., se va putea utiliza în continuare, în aceste situaţii, lampa incandescentă cu ciclu regenerativ cu halogeni (LIH), care prezintă următoarele avantaje faţă de cea clasică:

• eficacitate: aproximativ dublă;
• durată de funcţionare: aproximativ de 2,5 ori mai mare, fără degradare în timp, prin eliminarea depunerilor de pe globul de sticlă prin procesul regenerativ !

De asemenea, pentru iluminatul de siguranţă/securitate în anumite zone de mare risc, unde se cere o conectare instantanee, este indicată această sursă în lipsa celeilalte !

Pentru iluminatul locuinţelor se vor folosi în exclusivitate lămpile fluorescente compacte din noua generaţie, care au eficacitate de mai mult de 5 ori mai mare decât LIC şi o durată de funcţionare de aproximativ 6 ori mai mare, fără degradare substanţială în timp.

Condiţia de calitate este alegerea corectă din punctul de vedere al producătorului şi să fie de aproximativ aceeaşi culoare aparentă ca sursa cu incandescenţă (Tc~3000K) şi o redare foarte bună a culorilor (Ra ≥ 80).  

Trebuie menţionat că firmele de vârf nu trebuie să mai aducă în România decât lămpi fluorescente compacte cu aceste caracteristici şi nu cele de culoare aparentă rece, care sunt indicate în zona ecuatorială şi cea tropicală.

Din păcate, din cauza necunoaşterii efectelor culorii aparente reci, se pare că mulţi cumpărători solicită astfel de surse, total necorespunzătoare ambientului cald şi primitor al locuinţelor !

Menţionez că lumina aparentă rece este indicată în România şi în Uniunea Europeană numai în spitale psihiatrice, închisori sau alte locaţii unde se doreşte calmarea subiecţilor.

În zonele tropicale şi ecuatoriale, sistemul de referinţă uman se schimbă total, sursa rece fiind preferată în toate locaţiile, datorită efectului psihologic care atenuează aparent senzaţia căldurii de înalt nivel termic !

5. Utilizarea azi a LED-urilor în iluminatul interior – posibilă sau nu?

Dacă diodele care emit lumină au fost inventate de mult timp, azi, datorită măririi performanţelor acestora din punct de vedere eficacitate şi durată de funcţionare, devine interesantă şi utilizarea lor în iluminatul interior şi exterior.

Evident, fiind un produs nou, cu anumite calităţi menţionate, producătorii, pentru a realiza o mare vânzare, fac o reclamă de foarte multe ori foarte exagerată.

Structura utilizării LED-urilor poate fi urmărită în figura 4.

Figura 4. Schema rezumativă a utilizării corecte a LED-urilor

În cazul, rar la ora actuală, de utilizare în iluminatul interior şi exterior, recomandările CNRI sunt:

• alegerea corectă a culorii aparente alb – calde atât pentru iluminatul interior în locuinţe şi alte destinaţii, cât şi pentru cel decorativ interior şi exterior fără amestecuri de culori kitch-iste;
• alegerea culorii neutre pentru unele locuri de muncă, cu sarcini vizuale mari, care nu necesită niveluri ridicate de iluminare.

6. Concluzii

1. Utilizarea modernă a luminii naturale în clădiri, prin structuri de calitate şi eficienţă, a devenit azi o necesitate atât pentru reducerea consumului de energie, cât şi pentru realizarea unui mediu luminos confortabil, funcţional şi estetic. Asigurarea parametrilor constanţi se va putea realiza numai printr-un sistem integrat electric-natural cu o structură automată-inteligentă, capabil să compenseze variaţia permanentă a luminii naturale.
2. Utilizarea exclusivă a aparatajului modern de calitate (surse şi aparate) precum şi o structură corespunzătoare a sistemului sunt condiţii esenţiale în asigurarea confortului şi satisfacţiei vizuale, respectiv asigurarea randamentului uman.
3. Renunţarea azi la lampa cu incandescenţă clasică este o obligaţie determinată de situaţia actuală. A nu se uita continuarea utilizării LIH, acolo unde procesul de muncă sau alte considerente determinante o cer.
4. Utilizarea raţională a LED-urilor – pentru soluţiile particulare precizate, datorită calităţilor relativei noi surse (durată de funcţionare, eficacitate şi dimensiuni reduse) alese corespunzător şi armonios mediului luminos interior din punct de vedere al culorii aparente.