2.1.2.2 Производственное освещение

Свет обеспечивает зрительную связь организма с внешней средой, обладает биологическим и тонизирующим действием. Около 90% информации о внешнем мире поступает через глаза. От освещения зависит объем и качество воспринимаемой зрительной информации, сохранность зрения, состояние центральной нервной и сердечно-сосудистой систем, обмен веществ в организме.

Правильно спроектированное и выполненное производственное освещение:

улучшает зрительные условия работы;

снижает утомляемость;

способствует повышению производительности и качества труда;

благоприятно влияют на производственную среду;

оказывает положительное психологическое воздействие;

повышает безопасность труда;

снижает травматизм на производстве.

Производственное освещение характеризуется количественными и качественными показателями.

К количественным показателям относятся:

• световой поток;

• сила света;

- яркость;

• освещенность;

• коэффициент отражения.

К качественным показателям относятся:

- фон;

- контраст объекта с фоном;

- видимость;

- показатель ослепленности;

- коэффициент пульсации освещенности.

Основная величина, характеризующая источники света, - световой поток. Освещенность и видимость – основные показатели, характеризующие условия восприятия.

Световой поток Ф определяется как мощность лучистой энергии, оцениваемой по световому ощущению, которая она производит на человеческий глаз. За единицу светового потока принят люмен (лм). Световой поток в один люмен излучает платиновый излучатель площадью 0,5305·10^-6 м² в момент затвердевания платины, т.е. при 2045⁰К и давлении 1013,25 гПа (760 мм ртутного столба)

Сила света I – пространственная плотность светового потока , которая определяется как отношение светового потока dФ, исходящего от источника и распространяющегося равномерно внутри телесного угла dω , к величине этого угла за единицу силы света .

, кд

Единицей измерения силы света служит кандела (кд), равная 1 лм/1 стерадиан.

Яркость L –отношение силы света, излучаемого элементом светящейся поверхности в данном направлении α , к площади проекции этой поверхности dS cosα

, кд/м²

Освещенность Е – это плотность светового потока на освещаемой поверхности, измеряется в люксах (лк). Поверхность имеет освещенность в один люкс, если поверхностная плотность светового потока равна одному люмену на квадратный метр.

, лк,

где S – площадь освещаемой поверхности.

Видимость V – универсальная характеристика качества освещения, характеризует способность глаза воспринимать объект. Она зависит от освещенности, размера объекта, его яркости, контраста объекта с фоном, длительности экспозиции. Видимость определяется числом пороговых контрастов в контрасте объекта с фоном

V=K/K_пор.

где К – контраст объекта с фоном;

К_пор. – пороговый контраст, т.е. наименьший различимый глазом контраст, при небольшом уменьшении которого объект становится неразличимым на фоне.

Контраст объекта с фоном К характеризуется соотношением яркостей рассматриваемого объекта (точка, линия, знак, пятно, трещина, риска, раковина или другие элементы, которые требуются различать в процессе работы) и фона.

Контраст определяют по формуле:

,

где L₀ и L_ф – яркость соответственно объекта и фона, кд/м²

Контраст объекта с фоном считается большим при значении К бо­лее 0,5 (объект и фон резко отличаются по яркости), средним при значении К от 0,2 до 0,5 (объект и фон заметно отличается по яркости) и малым при значении К менее 0,2 (объект и фон мало отли­чаются по яркости).

Фон – поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на которой он рассматривается. Фон характеризуется коэффициентом отражения, зависящим от света фактуры поверхности, значения которого лежат в пределах от 0,02 до 0,95.

При коэффициенте отражения поверхности более 0,4 фон считается светлым; от 0,2 до 0,4 – средним и менее 0,2 – темным.

Коэффициент отражения ρ характеризуется способностью поверхности отражать падающий на нее световой поток и определяется как отношение отражаемого от поверхности светового потока Ф_отр к падающему на нее потоку Ф_пад .

Объект различения – наименьший размер рассматриваемого предмета, отдельная его часть или дефект, которые требуется различать в процессе работы.

Коэффициент пульсации освещенности К_п, % — критерий оценки относительной глубины коле­баний освещенности в результате изменения во времени светового потока газоразрядных ламп при питании их переменным током, выра­жающийся формулой:

, %,

где Е_mах и Е_min — соответственно максимальное­ и минимальное значения освещенности за период ее ко­лебания, лк;

Е_ср — среднее значение освещен­ности за этот же период, лк. Коэффициент светового климата m_н — коэффи­циент, учитывающий особенности светового климата и расположение оконных проемов относительно стран света.

Отраженная блескость — характеристика отраженного светового потока от рабочей поверхно­сти в направлении глаз работающего. Она опреде­ляет снижение видимости вследствие чрез­мерного увеличения яркости рабочей поверх­ности и вуалирующего действия, снижающего контраст между объектом и фоном.

Показатель дискомфорта М — критерий оценки дискомфортной блескости, вызывающей не­приятные ощущения при неравномерном рас­пределении яркостей в поле зрения. Он определяется в зависимости от яркости блеского источника и его расположения в зоне зрения.

При проек­тировании показатель дискомфорта рассчитывается инженерным методом.

Показатель ослепленности Р — критерий оценки слепящего действия осветительной установки, определяемый выражением:

P = (k_o – 1) ^. 1000 ,

где k_o — коэффициент ослепленности, равный отношению пороговых разностей ярко­сти при наличии и отсутствии слепящих источников в поле зрения.

Рабочая поверхность — поверхность, на кото­рой производится работа и нормируется или измеряется освещенность.

Рабочее освещение – освещение, обеспечи­вающее нормируемые осветительные условия (освещенность, качество освещения) в поме­щениях и в местах производства работ вне зданий.

Стробоскопический эффект — явление искаже­ния зрительного восприятия вращающихся, движущихся или сменяющихся объектов в мелькающем свете, возникающее при совпаде­нии кратности частотных характеристик движе­ния объектов и изменения светового потока во времени в осветительных установках, выпол­ненных газоразрядными источниками света, питаемыми переменным током. Стробоскопический эффект может вызвать неправильные действия работника и травму.