2

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Московский государственный институт электроники и математики

(Технический университет)

Кафедра «Экология и право»

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к лабораторной работе по теме

«Освещение производственных помещений»

курса «Безопасность жизнедеятельности»

Москва 2009

Составитель: Михайлов Е.Б.

В методических указаниях изложены основные сведения по вопросам реализации, нормирования, расчета и оценки качества естественного и искусственного освещения производственных помещений, сформулированы основные требования к порядку работ, содержанию и оформления отчетов.

Цель работы – повысить уровень знаний студентов в вопросах реализации, нормирования и оценки качества естественного освещения рабочих мест.

Теоретическая часть

Освещение исключительно важно для здоровья человека. С помощью зрения человек получает подавляющую часть информации (около 90 %), поступающей из окружающего мира. Свет – главный посредник между человеком и окружающим его миром.

Недостаточное освещение (или избыточное) вызывает дискомфорт, может являться причиной снижения производительности труда, получения травм. Недостатки систем естественного и искусственного освещения на рабочем месте приводят к нарушению зрения у работающих.

Приспособление глаза к различению объекта осуществляется за счет трех процессов:

- аккомодация – изменение кривизны хрусталика глаза таким образом, чтобы изображение предмета оказалось в плоскости сетчатки глаза (при изменении кривизны хрусталика происходит изменение величины фокусного расстояния – осуществляется «наводка на резкость»);

- конвергенция – поворот осей зрения обоих глаз так, чтобы они пересекались на рассматриваемом объекте;

- адаптация – приспособление глаза к данному уровню освещения за счет изменения площади зрачка. При увеличении яркости площадь зрачка уменьшается, при уменьшении же увеличивается.

Существуют два источника света – Солнце и искусственные источники, созданные человеком. Основные искусственные источники света, применяемые ныне, - электрические источники, прежде всего лампы накаливания и газоразрядные. Источник света излучает энергию в виде электромагнитных волн, имеющих различную длину волны. Человек воспринимает электромагнитные волны как свет только в диапазоне от 0,38 до 0,76 мкм.

Освещение и световая среда характеризуются следующими параметрами:

Световой поток (Ф) – часть электромагнитной энергии, которая излучается источником в видимом диапазоне. Поскольку световой поток – это не только физическая, но и физиологическая величина, т.к. характеризует зрительное восприятие, для него введено специальная единица измерения – люмен (лм). Световой поток характеризует мощность светового излучения (1 лм = Вт).

Сила света (I). Так как источник света может излучать свет по различным направлениям неравномерно, вводится понятие силы света как отношения величины светового потока, распространяющегося от источника света в некотором телесном угле W к величине этого телесного угла. Телесный угол измеряется в стерадианах (ср), 1 ср – телесный угол, опирающийся на сферическую поверхность площадью r (м²); так как площадь сферы 4 r², то развернутый телесный угол равен 4 ср.

I = Ф/W (кд)

Сила света измеряется в канделах (кд), характеризует пространственную плотность светового потока.

Солнце и искусственные источники света – это первичные источники светового потока, т.е. источники, в которых генерируется электромагнитная энергия. Однако существуют вторичные источники – поверхности объектов, от которых свет отражается.

Коэффициент отражения (r) характеризует способность поверхности отражать падающий на нее световой поток и определяется отношением отраженного от поверхность светового потока к падающему.

R = Ф_отр./Ф_пад.

Яркостью поверхности (L) является сила света, излучаемая поверхностью, отнесенная к площади этой поверхности.

L = Ф/WS=I_отр/S (кд/м²) где S – площадь отражающей поверхности.

Если поверхность (фон), на котором располагается рассматриваемый объект, имеет близкую по величине яркость, то он плохо различим. Для лучшей видимости объекта необходимо, чтобы яркость объекта L_о и фона L_ф различались.

Разность между яркостями объекта и фона, отнесенная к яркости фона, называется контрастом (К).

К=|L_о-L_ф|/L_ф

Величина контраста берется по модулю. При К>0,5 – контраст считается большим (хорошая различимость), при К=0,2-0,5 контраст средний, при К<0,2 контраст малый (слабая различимость рассматриваемого объекта).

Для характеристики интенсивности падающего на поверхность от источника света светового потока введена специальная величина, получившая название освещенности.

Освещенность (Е) – это отношение падающего на поверхность светового потока (Ф_пад) к величине площади этой поверхности (S).

Е= Ф_пад/S (лм/м²) (лк)

Освещенность характеризует поверхностную плотность светового потока и измеряется люксах (лк).

Таким образом, чем больше освещенность и контраст, тем лучше видно объект, а следовательно, меньше нагрузка на зрение. Следует обратить внимание на то, что слишком большая яркость отрицательно воздействует на зрение (разлагающийся светочувствительный материал сетчатки глаза не успевает восстанавливаться) – возникает явление ослепленности. Как правило, большая яркость связана с не со слишком большой освещенностью, а с очень большим коэффициентом отражения (например, с зеркальным отражением).

Одной из характеристик зрительной работы является фон – поверхность, на которой происходит различение объекта. В зависимости от цвета и фактуры поверхности фон может иметь разные коэффициенты отражения r=(0,02-0,95). Фон считается светлым при r>0,4, средним при r=(0,2-0,4) и темным при r<0,2.

Важной характеристикой, от которой зависит требуемая освещенность на рабочем месте, является размер объекта различения. Размер объекта различения – это минимальный размер наблюдаемого объекта (предмета), отдельной его части или дефекта, которые необходимо различать при выполнении работы. Размер объекта различения определяет характеристику работы и ее разряд.

Чем меньше размер объекта различения (выше разряд работы) и меньше контраст объекта различения с фоном, на котором выполняется работа, тем больше требуется освещенность рабочего места, и наоборот.