3.8.2. Основные величины светотехники

Величины светотехники, которые определяют показатели производственного освещения, основываются на оценке ощущений, которые возникают от действия светового излучения на глаза. Освещение характеризуется количественными и качественными показателями.

К количественным показателям принадлежат такие: • световой поток, Ф;• сила света, И;• освещенность, Е;• яркость, L.

Световой поток, Ф — мощность светового излучения, характеризует поток лучезарной энергии, который оценивается за зрительным ощущением:

где е? - энергия, излучаемая на конкретной длине волны; X - длина волны, нм;

к(?) - функция видимости. Единицей светового потока является люмен (лм).

Сила света, И характеризует пространственную плотность, так называемое отношение светового потока к телесному углу, в пределах которого этот поток распределяется:

где w — телесный угол, ср. Значение w определяется отношением площади, которая вырезается из сферы произвольного радиуса г, к квадрату этого радиуса:

За единицу силы света принята кандела (кд).

Освещенность, Е - поверхностная плотность светового потока, который падает на поверхность, это отношение светового потока Ф к площади освещаемой поверхности S при условии его равномерного розподілу:Освітленість поверхности не зависит от ее световых свойств.

Яркость, L - поверхностная плотность силы света в конкретном направлении или отношения силы света к площади проекции поверхности, которая светится, на плоскость в перпендикулярном этому направлению, за единицу яркости принята кд/м2. Лист белой бумаги, освещенный лампой накаливания мощностью 40 вт, имеет яркость L = 40 кд/м2. Поскольку уровень ощущения света человеческим глазом зависит от плотности светового потока (освещенности) на сетчатке глаза, то основное значение для зрения имеет не освещенность какой-то поверхности, а световой поток Ф, который отражается от этой поверхности и попадает на зрачок. В связи с этим введено понятие яркости.

Человек разровняет окружающие предметы благодаря тому, что они имеют разную яркость.

Яркость (L, кд/м2) является той характеристикой света, которая непосредственно влияет на органы зрения и на которую непосредственно реагирует глаз. Кроме количественных показателей освещения, необходимо также учитывать следующие основные качественные показатели: фон; контраст объекта распознавания с фоном; видимость V; показатели засліпленості Р и дискомфорту М; коэффициент пульсации освещенности Кп.

Показатель засліпленості Р - это критерий оценки ослепляющего действия осветительной установки (ОУ).

Видимость V характеризует способность глаза воспринимать объект; показывает, в сколько раз имеющийся контраст больше предельного; зависит от освещенности, размеру объекта, его яркости, экспозиции, контраста объекта с фоном: Контраст объекта распознавания с фоном определяется как фотометрически измеряемая разница яркости двух зон. Это отношение абсолютного уровня разницы между яркостью объекта и фона к яркости фона:

Фон - это поверхность, которая прилегает непосредственно к объекту распознавания, на которой он рассматривается; оценивается за коэффициентом отражения поверхности г. Фон считается светлым при коэффициенте отражения поверхности р > 0,4, средним при р = 0,2...0,4, темным при р < 0,2.

Для расчета освещения производственных помещений большое значение имеют свойства светотехники тел, то есть их отбивная, поглощающая и пропускная способность относительно светового потока.Глубина пульсации освещенности оценивается коэффициентом пульсации освещенности.Коэффициент пульсации освещенности Кп в процентах - показатель относительной глубины колебаний освещенности во времени в результате изменения светового потока газоразрядных ламп, которые питаются переменным струмом:Показник дискомфорта М характеризует наличие ярких источников в поле зрения.При определении требований к производственному освещению выходят из основных свойств зрения, а это предусматривает создание таких условий, которые исключают усталость зрения и возникновение причин производственного травматизма и способствуют повышению производительности труда.

Таким образом, основная задача освещения на производстве - создание самых благоприятных условий труда относительно зрения. Это задание можно решить только осветительной системой, которая удовлетворяет следующим вимогам:• освещенность на рабочем месте должен удовлетворять санитарно-гигиеническим нормам; • должен быть достаточно равномерным распределение яскравості-на рабочей поверхности, а также в пределах окружающего пространства, яркость не может отличаться более чем в 3-5 раз; • в поле зрения не должно быть прямого и отраженного блеска; • значение освещенности должно быть постоянным в;• следует выбирать оптимальную направленность светового потока и необходим спектральный состав света .• все элементы осветительных установок (ОУ) должны быть долговечными, електро- и пожаробезопасными;• осветительная установка должна быть удобной, простою и надежной в эксплуатации, отвечать требованиям эстетики. На рабочих местах не должно быть резких теней, их наличие создает неравномерное распределение яркости, изменяет размеры и форму объектов распознавания, вызывает усталость глаз.

12. Виды производственного освещения. Основные требования к нему.

3.3.4. Виды и системы производственного освещения В зависимости от природы источника световой энергии различают три вида освещения: естественное, искусственное и соединенное.Естественное освещение - освещение помещений светом неба (прямым или отраженным), которое проникает сквозь световые прорезы во внешних защитных конструкциях. Естественное освещение создается естественными источниками света - прямыми солнечными лучами (80%) и диффузионным светом небосвода (20%).

Естественное освещение - это биологически наиболее ценный вид освещения, к которому максимально приспособленный глаз человека. Его действие определяется высокой интенсивностью светового потока и благоприятным спектральным составом, который совмещает равномерное распределение энергии в зоне видимого, ультрафиолетового и инфракрасного видов излучений. Естественное освещение является фактором, который определяет не только уровень освещенности и условия видимости, а еще и положительно психофизиологически влияет на человека благодаря непосредственной связи с окружающим миром через световые прорезы.

Однако со стороны светотехники естественный свет имеет ряд недостатков, особенно ощутимых в производственных приміщеннях:• трудно обеспечить рациональное освещение всей площади цеха через специфическое расположение оконных прорезов;• прямые солнечные лучи имеют ослепительную яркость и потому недопустимые на рабочем месте; • зависимость освещенности от времени суток и времени года, географической широты, степени облачности и загрязнения атмосферы.

За строительными нормами необходимо, чтобы все производственные, подсобные, складские и вспомогательные помещения были обеспечены дневным светом.Исключения составляют подземные сооружения, составы с кратковременным пребыванием у них людей, фотолаборатории и другие технологические помещения.

Для оценки естественного освещения принята относительная величина - коэффициент естественной освещенности (КПО). КПО - отношение естественной освещенности Евп, создаваемой в некоторой точке заданной площади внутри помещения светом неба (непосредственным или отраженным), к одновременному значению внешней горизонтальной освещенности Ез, создаваемой светом полностью открытого небосклона. КПО выражается в процентах и определяется за формулой:

Естественное освещение производственных помещений здійснюється:- боковым светом - один и двустороннее через світлопрорізи (окна) во внешних стенах;- верхним светом - через световые фонари - прорезы в перекрытиях; - комбинированным светом - через световые фонари - прорезы в перекрытиях и окна.

Естественное освещение верхним и комбинированным светом обеспечивает большую равномерность уровня освещенности, чем боковое. При применении только бокового освещения создается высокая освещенность вблизи окон и низкая в глубине цеха, и при этом возможное образование теней от оборудования больших размеров.

В домах с недостаточным естественным освещением применяют соединенное освещение — освещение, при котором недостаточное за нормами естественное освещение дополняется искусственным.

Искусственное освещение промышленных предприятий осуществляется искусственными источниками света.

За функциональным назначением искусственное освещение разделяется на рабочее, аварийное, эвакуационное, охранительное и дежурное.По способу расположения источников света - на общее, местное и комбинированное.

Общее освещение - это освещение, при котором светильники размещаются в верхней зоне помещения равномерно, без учета расположения рабочих мест или оборудуются в зависимости от расположения оборудования рабочих мест . Общее равномерное размещение светильников для создания рациональной освещенности применяют при выполнении однотипных работ во всем помещении, при большой плотности рабочих).

Местное освещение является дополнительным к общему и создается светильниками, которые концентрируют световой поток непосредственно на рабочем месте.Применение одного местного освещения в производственном помещении санитарными нормами не допускается, поскольку одно местное освещение не обеспечивает достаточную равномерность освещения соседних зон.Аварийное освещение — освещение для продолжения работы при аварийном отключении рабочего освещения. Аварийное освещение (химические заводы, металлургические комбинаты и тому подобное) предусматривается, если отключение рабочего освещения может викликати:• взрывы, пожары, отравления людей; • длительное нарушение технологического процесса;• нарушение работы таких объектов, как электростанции, насосные станции водоснабжения, канализации и теплофикации и ін.; • для производственных помещений с количеством работников у них свыше 50 лиц. При исчезновении напряжения на рабочих шинах сеть аварийного освещения автоматически включается.

Эвакуационное освітлення- освещение для эвакуации людей из помещения при аварийном отключении рабочего освещения.Эвакуационное освещение создается в местах, опасных для прохождения людей, в проходах и на лестнице, предусмотренной для эвакуации людей основными проходами производственных помещений, в которых работает свыше 50 лиц. Охранительное освещение предусматривается вдоль пределов территории, которая охраняется в ночное время. Для охранительного, а также дежурного освещения обычно выделяется часть светильников рабочего или аварийного освещения.

13. Нормирование естественного и искусственного производственного освещения.