Практична робота

ТЕМА: Розрахунок природного та штучного освітлення

МЕТА: навчитись використовувати методики розрахунку природного та штучного освітлення виробничих приміщень для розв’язання практичних завдань

1. Загальні теоретичні відомості

1.1. Значення виробничого освітлення

Серед факторів зовнішнього середовища, що впливають на організм людини в процесі праці, світло займає одне з перших місць. Адже відомо, що майже 90% всієї інформації про довкілля людина одержує через органи зору. При поганому освітленні людина швидко втомлюється, працює менш продуктивно, зростає потенційна небезпека помилкових дій і нещасних випадків. Згідно з статистичними даними до 5% травм можна пояснити недостатнім або нераціональним освітленням, а в 20% воно сприяло виникненню травм. Врешті, погане освітлення може призвести до професійних захворювань.

1.2. Основні світлотехнічні поняття та одиниці

Освітлення виробничих приміщень характеризується кількісними та якісними показниками. До основних кількісних показників відносяться: світловий потік, сила світла, яскравість і освітленість. До основних якісних показників зорових умов праці можна віднести: фон, контраст між об’єктом і фоном, видимість.

Світловий потік (F) – це потужність світлового видимого випромінювання, що оцінюється оком людини за світловим відчуттям. Видиме світло є електромагнітним випромінюванням з довжиною хвилі 380 – 760 нм. Чутливість зору людини максимальна до жовто-зеленого кольору (довжина хвилі 555 нм) і зменшується до границь видимого спектра.

Одиницею світлового потоку є люмен (лм) – світловий потік від еталонного точкового джерела силою в одну канделу, розташованого у вершині тілесного кута в 1 стерадіан.

Сила світла (І) – це величина, що визначається відношенням світлового потоку (F) до тілесного кута (ω), в межах якого світловий потік рівномірно розподіляється:

За одиницю сили світла прийнята кандела (кд) – сила світла точкового джерела, що випромінює світловий потік в 1 лм, який рівномірно розподіляється всередині тілесного кута в 1 стерадіан.

Яскравість (В) – визначається як відношення сили світла (І), що випромінюється елементом поверхні в даному напрямку, до площі поверхні (S), що світиться:

де α – кут між нормаллю до елемента поверхні S і напрямом, для якого визначається яскравість.

Одиницею яскравості є ніт (нт) – яскравість поверхні, що світиться і від якої в перпендикулярному напрямку випромінюється світло силою в 1 канделу з 1 м².

Освітленість (Е) – відношення світлового потоку (F), що падає на елемент поверхні, до площі цього елементу (S):

За одиницю освітленості прийнято люкс (лк) – рівень освітленості поверхні площею 1 м², на яку падає, рівномірно розподіляючись, світловий потік в 1 лм.

Фон – поверхня, що безпосередньо прилягає до об’єкту розрізнення, на якій він розглядається. Фон характеризується коефіцієнтом відбиття поверхні (), що представляє собою відношення світлового потоку, який відбивається від поверхні, до світлового потоку, що падає на неї. Фон вважається світлим при   0,4; середнім при  = 0,2 – 0,4 і темним, якщо   0,2.

Контраст між об’єктом розрізнення і фоном (К) характеризується співвідношенням яскравостей об’єкта, що розглядається (крапка, лінія, знак та інші елементи, що потребують розпізнання в процесі роботи), та фону. Контраст між об’єктом розрізнення і фоном визначається за формулою:

де В_о та В_ф – відповідно яскравості об’єкта і фону, нт.

Контраст вважається великим при К  0,5; середнім – при К = 0,2 – 0,5 та малим – при К  0,2.

Видимість (υ) – характеризує здатність ока сприймати об’єкт. Видимість залежить від освітленості, розміру об’єкта розрізнення, його яскравості, контрасту між об’єктом і фоном, тривалості експозиції:

де К – контраст між об’єктом розрізнення і фоном; К_пор – порогів контраст, тобто найменший контраст, що розрізняється оком за даних умов.

Для вимірювання світлотехнічних величин застосовують люксметри, фотометри, вимірювачі видимості тощо.

У виробничих умовах для контролю освітленості робочих місць та загальної освітленості приміщень найчастіше використовують люксметри типу Ю-116, Ю-117, люксметр-яскравомір ТЄС 0693. Робота цих приладів базується на явищі фотоефекту – перетворенні світлової енергії в електричну.