
- •Основні світлотехнічні поняття та одиниці.
- •Норми штучного та природного освітлення виробничих приміщень (витяг з дбн в.2.5-28-2006)
- •Коефіцієнти використання світлового потоку світильників з люмінесцентними лампами
- •Коефіцієнти використання світлового потоку світильників з лампами розжарювання
- •Значення питомої потужності Рп загального рівномірного освітлення при використанні світильників з люмінісцентними лампами
- •Значення питомої потужності Рп загального рівномірного освітлення при використанні світильників з лампами розжарювання
- •Технічні дані люмінесцентних ламп (гост 6825-74 “Технічні дані люмінесцентних ламп ”)
- •Технічні дані ламп розжарювання
Штучне освітлення може бути загальним та комбінованим. Загальним називають освітлення, при якому світильники розміщуються у верхній зоні приміщення (не нижче 2,5 м над підлогою) рівномірно (загальне рівномірне освітлення) або з врахуванням розташування робочих місць (загальне локалізоване освітлення). Комбіноване освітлення складається із загального та місцевого. Його доцільно застосовувати при роботах високої точності, а також, якщо необхідно створити певний або змінний в процесі роботи напрямок світла. Місцеве освітлення створюється світильниками, що концентрують світловий потік безпосередньо на робочих місцях. Застосування лише місцевого освітлення не допускається з огляду на небезпеку виробничого травматизму та професійних захворювань.
Джерелами штучного освітлення є теплові та газорозрядні лампи (за принципом перетворення електричної енергії видимих випромінювань, тобто світлову).
При порівнянні джерел світла у виробничих умовах розглядають такі їхні показники: світлова віддача (лм/Вт); термін горіння лампи (год); потужність лампи (Вт), спектральний склад випромінювання., а також здатність швидко розгорятись, зменшення світлового потоку до кінця терміну горіння, вплив температури розжарювання спіралі на роботу лампи
Лампи розжарювання бувають: вакуумні, газонаповнені біспіральні, біспіральні з крептоно-ксеноновим наповненням, дзеркальні з дифузно-відбиваючим шаром, галогенні лампи з йодним циклом, які в колбі містять пари йоду, що підвищує температуру розжарювання спіралі і запобігає розпилюванню вольфрамом нитки, збільшуючи термін служби.
Газорозрядні лампи – це лампи, в яких випромінювання оптичного діапазону спектра виникає в результаті електричного розряду в атмосфері інертних газів і парів металів, а також внаслідок явища люмінесценції. Основний недолік полягає в тому, що при розгляданні певних деталей виникає стробоскопічний ефект – спотворення зорового сприйняття об’єктів, які рухаються, обертаються чи змінюються в пульсуючому світлі, що виникає при збігові кратності частотних характеристик руху об’єктів і зміни світлового потоку в часі освітлювальних установок, що живляться змінним струмом.
Газорозрядні лампи бувають високого і низького тиску. Газорозрядні лампи низького тиску, що називають ще люмінесцентними, широко застосовують для освітлення як на виробництві, так і в побуті. Проте вони не можуть використовуватись при низьких температурах, оскільки погано запалюються і характеризуються малою одиничною потужністю.
Газорозрядні лампи високого тиску застосовують в умовах, коли необхідна високо світлова віддача при компактності джерел світла і стійкості до умов зовнішнього середовища. Серед них найчастіше використовують металогенні (МГЛ), дугові ртутні (ДРЛ) та натрієві (ДНаТ).
За функціональним призначенням штучне освітлення поділяється на робоче, аварійне, евакуаційне, охоронне, чергове.
Робоче освітлення призначене для забезпечення виробничого процесу, переміщення людей, руху транспорту і є обов'язковим для всіх виробничих приміщень.
Аварійне освітлення використовується для продовження роботи у випадках, коли раптове вимкнення робочого освітлення та пов'язане з ним порушення нормального обслуговування обладнання може викликати вибух, пожежу, отруєння людей, порушення технологічного процесу тощо. Мінімальна освітленість робочих поверхонь при аварійному освітленні повинна складати 5% від нормованої освітленості робочого освітлення, але не менше 2 лк.
Евакуаційне освітлення призначене для забезпечення евакуації людей з приміщень при аварійному вимкненні робочого освітлення. Його необхідно влаштовувати: в місцях, небезпечних для проходу людей; в приміщеннях допоміжних будівель, де можуть одночасно знаходитись більше 100 чоловік; у проходах; на сходових клітках; у виробничих приміщеннях, в яких працює більше 50 чоловік. Мінімальна освітленість на підлозі основних проходів та на сходах при евакуаційному освітленні повинна бути не менше 0,5 лк, а на відкритих майданчиках — не менше 0,2 лк.
Охоронне освітлення влаштовується вздовж меж території, яка охороняється в нічний час спеціальним персоналом. Найменша освітленість повинна бути 0,5 лк на рівні землі.
Чергове освітлення передбачається у неробочий час, при цьому, як правило, використовують частину світильників інших видів штучного освітлення.
Класифікація видів виробничого освітлення наведена на рис. 1
Рис.1 Класифікація видів виробничого освітлення
Основні світлотехнічні поняття та одиниці.
Кількісні показники
Сила світла-це відношення світлового потоку до величини тілесного кута, в якому рівномірно розподілене випромінювання. одиниця вимірювання – кандела
Світловий потік – це потужність променевої енергії, що оцінюється за світловим відчуттям, яке вона справляє на органи зору людини; одиниця вимірювання – люмен:
Світловий потік, що випускається точковим джерелом світла силою 1 кандела у тілесному куті 1 стерадіан.
Яскравість – поверхнева густина сили світла у заданому напрямі, що дорівнює відношенню сили світла до площі проекції і випромінюваної поверхні на площину, перпендикулярну до напрямку; одиниця вимірювання – кандела/м2 або ніт:
dS – елемент освітлювальної поверхні, м2; – кут між нормаллю поверхні та напрямом сили світла.
Освітленість – густина світлового потоку на освітлювальній поверхні; одиниця вимірювання – люкс:
Коефіцієнт відбиття – відношення відбитого світлового потоку до світлового потоку, що падає на поверхню:
Показник осліпленості Р:
де
– коефіцієнт осліпленості;
- видимість об’єкту спостереження
відповідно при екрануванні і при
наявності відблискових джерел світла
в полі зору.
Показник дискомфорту М – критерій оцінки дискомфортної відблисковості, яка викликає неприємні відчуття при нерівномірному розподілі яскравостей в полі зору.
Якісні показники
Фон – поверхня, що безпосередньо прилягає до об’єкту розпізнавання, на якій цей об’єкт сприймається.
Фон характеризується коефіцієнтом відбиття, який залежить від кольору поверхні та її фактури. Фон буває:
Світлим ( > 0,4);
Середнім (= 0,2…0,4);
Темним ( 0,2)
Контраст – ступінь розрізнення яскравості об’єкту і фону:
де L0 і Lф – відповідно яскравість об’єкту і фону
Контраст буває:
великим (K > 0,5);
середнім (K = 0,2…0,5);
малим (K 0,2)
Коефіцієнт пульсації kп – критерій оцінки відносної глибини коливань освітленості в результаті зміни в часі світлового потоку газорозрядних ламп живленні їх змінним струмом:
де Еmax. Emin і Есер – значення освітленості за період коливання відповідно максимальне, мінімальне і середнє
Норми штучного та природного освітлення виробничих приміщень (витяг з дбн в.2.5-28-2006)
Таблиця 1
Для виробничих приміщень
Характеристика зорової роботи |
Найменший розмір об`єкта розміщення |
Розряд зорової роботи |
Штучне освітлення |
Природне освітлення |
Суміщене освітлення |
||||
Освітленість, лк |
КПО, |
||||||||
При комбінованому освітленні |
При загальному освітленні |
При верхньому або комбінованому освітленні |
При боковому освіт ленні |
При верхньому або комбінованому освітленні |
При боковому освіт ленні |
||||
Найвища точність |
Менше 0,15 |
І |
5000-1250 |
1200-300 |
– |
– |
6,0 |
2,0 |
|
Дуже високої точності |
0,15-0,3 |
ІІ |
4000-750 |
750-200 |
– |
– |
4,2 |
1,5 |
|
Високої точності |
0,3-0,5 |
IІІ |
2000-400 |
500-200 |
5 |
2,0 |
3,0 |
1,2 |
|
Середньої точності |
0,5-1,0 |
IV |
750-400 |
300-150 |
4 |
1,5 |
2,4 |
0,9 |
|
Малої точності |
1,0-5,0 |
V - VII |
400 |
300-200 |
3 |
1 |
1,8 |
0,6 |
|
Загальне спостереження за ходом виробничого процесу |
– |
VIII |
– |
75*–30 |
1* |
0,3* |
0,7* |
0,2* |
Таблиця 2
Для громадських та адміністративних приміщень
Характеристика зорової роботи |
Найменший розмір об`єкта розрізнення, мм |
Розряд зорової роботи |
Підрозряд зорової роботи |
Відносна тривалість зорової роботи в напрямку зору на робочу поверхню, % |
Штучне освітлення |
Природне освітлення КПО ен, |
||
Освітленість на робочій поверхні від системи загального освітлення, лк |
Циліндрична освітленість, лк |
При верхньому або комбінованому |
При боковому освітленні |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
Дуже високої точності |
0,15-0,3 |
А |
1 |
Не менше 70 |
500 |
150 |
4,0 |
1,5 |
2 |
Менше 70 |
400 |
100 |
3,5 |
1,2 |
|||
Високої точності |
0,3-0,5 |
Б |
1 |
Не менше 70 |
300 |
100 |
3,0 |
1,0 |
2 |
Менше 70 |
200 |
75 |
2,5 |
0,7 |
|||
Середньої точності |
Більше 0,5 |
В |
1 |
Не менше 70 |
150 |
50 |
2,0 |
0,5 |
2 |
Менше 70 |
100 |
не норм |
2,0 |
0,5 |
|||
Огляд оточуючого простору при дуже короткому епізодичному розрізненні об`єктів при високій насиченості приміщень світлом |
Незалежно від розміру обєктів |
Г |
|
Незалежно від тривалості спостереження |
300 |
100 |
3,0 |
1,0 |
при нормальній насиченості приміщень світлом |
Д |
|
200 |
75 |
2,5 |
0,7 |
||
При низькій насиченості приміщень світлом |
Е |
|
150 |
50 |
2,0 |
0,5 |
Метод використання світлового потоку
Сумарний світловий потік визначається за формулою, лм:
,
де
Ен – нормована освітленістьзалежнові д розряду зорових робіт (табл.1 або 2), лк
S – площа приміщення, м²
К – коефіцієнт запасу (для люмінесцентних ламп, К= 1,5-1,7; для ламп розжарювання К= 1,3-1,5)
Z – коефіцієнт мінімальної освітленості, Z=1,1-1,15
η – коефіцієнт використання світлового потоку практично освітлюваної системи, який залежить від розподілу сили світла світильника, показника приміщення і, коефіцієнтів відбиття стелі ρст, стін ρс , робочої поверхні ρп (табл.3 або 4)
Показник приміщення розраховуємо за такою формулою:
, де
А і В – довжина і ширина приміщення, м
Н – висота підвісу світильника над робочою поверхнею, м
Розрахувавши сумарний світловий потік кількість ламп розраховуємо за формулою:
Фл – світловий потік однієї лампи (див. табл.7 або 8)
У випадку люмінесцентних ламп п закругляємо до більшого парного числа, для ламп розжарювання –до більшого числа.
Фактичну освітленість розраховуємо за формулою:
п` – кількість ламп після заокруглення, шт.
Метод питомої потужності
де Рп — питома потужність, Вт/м2 , який залежить від висоти підвісу світильника Н, нормовангої освітленості Ен та площі приміщення Sn (табл.5 або 6)
Sn— площа підлоги приміщення, м² ;
Рл— потужність однієї лампи, Вт;
n– заокруглена кількість ламп, шт.
Таблиця 3