42. Системы искусственного освещения, основные светотехнические характеристики.

Искусственное освещении по конструктивному исполнению может быть трех видов – общее, местное и комбинированное. Действующими строительными нормами и правилами предусмотрены две системы искусственного освещения: система общего освещения и комбинированного освещения.

Общее освещение — это освещение всего помещения. Комбинированное освещение — к общему добавляется местное; на производстве только местное освещение не допускается, так как оно дает резкие тени, скрывающие препятствия. Рабочее освещение обязательно для всех помещений и открытых пространств для работы, прохода людей и движения транспорта. При нормировании освещенности рабочими поверхностями в коридорах являются полы, складах — стеллажи; офисах — столы: при работе сидя — 0,8 м от пола, при работе стоя — 1 м. Нормируемая искусственная освещенность в основных помещениях — не менее 200 — 300лк при люминесцентных лампах и 100 — 200лк — при лампах накаливания. Измеряют освещенность люксметром, основанным на фотоэлектрическом эффекте: при освещении селенового фотоэлемента возникает ток, измеряемый гальванометром.

Для источников освещения применяют лампы накаливания и газоразрядные лампы: люминесцентные, ртутные, ксеноновые и др.

По функциональному назначению искусственное освещение подразделяется на рабочее, аварийное, дежурное, охранное, эвакуационное. Рабочее – обязательное на всех помещениях и производственных территориях для нормального производственного процесса, движения людей и транспорта. Аварийное – для продолжения работы при аварийном отключении рабочего освещения наименьшее освещение рабочей поверхности при аварийном режиме должно составлять 5% освещенности.

К специальным видам освещения относятся охранное и дежурное. Охранное – вдоль границ территории, охраняемой в ночное время. Дежурное – в нерабочее время.

Основные светотехнические величины:

1) освещенность Е — это отношение светового потока к освещаемой площади; в СИ измеряется в люксах (лк). 1лк равен освещенности 1м2 при световом потоке 1 люмен (лм); С точки зрения гигиены труда основной нормируемой светотехнической характеристикой является освещенность Е в люксах (лк), которая представляет собой распределение светового потока Ф на поверхности площадью S и может быть выражена формулой Е = Ф/S, где Ф – световой поток, лм; S – площадь поверхности, м2.

2) световой поток F — мощность лучистой энергии, оцениваемая по производимому ею зрительному ощущению. Это часть лучистого потока, воспринимаемая как свет; в СИ — люмен (лм). 1лм равен световому потоку от точечного источника в телесном углу 1 стерадиан (ср) при силе света J в 1 канделу (кд). Стерадиан равен телесному углу с вершиной в центре сферы, вырезающему на ее поверхности площадь, равную площади квадрата со стороной, равной радиусу сферы;

3) сила света I — характеризует свечение источника видимого излучения в некотором направлении. Это отношение светового потока к телесному углу его распространения; в СИ — кандела (кд). 1 кд равна силе света от поверхности 1/60 см2 полного излучателя в перпендикулярном направлении при температуре затвердевания платины (2042К) и давлении 101325Па;

4) световая отдача С лампы — это отношение светового потока к ее мощности Р: C = F/ P, лм/Вт

5) яркость поверхности — отношение силы света, излучаемой поверхностью в этом направлении, к площади проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную к этому направлению. Яркость измеряется в кд/м2.

L = J /S, кд/м2

Подразряды зрительной работы определяются по значениям яркостного контраста, который определяется следующим образом:

где Lo – яркость объекта, Lф – яркость фона.

Разделяют: А) Малый контраст на темном фоне Б) Малый контраст на среднем фоне или средний контраст на темном фоне В) малый контраст на светлом фоне, средний контраст на среднем фоне или большой контраст на темном фоне Г) средний контраст на светлом фоне, большой контраст на светлом или среднем фоне.

Для учета снижения освещенности в процессе эксплуатации, вызванной запылением и загрязнением, расчетную освещенность увеличивают на коэффициент запаса, который выбирается от 1,15 до 1,7 для ламп накаливания и 1,3 – 2,0 для газоразрядных ламп.

Расчет искусственного освещения сводится к определению требуемого количества выбранных ламп.

Виды искусственного освещения

Искусственное освещение по назначению разделяют на следующие виды: рабочее; дежурное; аварийное; эвакуационное; охранное. По размещению светильников различают системы освещения: общее (равномерное или локализованное); местное; комбинированное.

Общее искусственное освещение предназначается для освещения всего помещения, местное (в системе комбинированного) – для увеличения освещения лишь рабочих поверхностей или отдельных частей оборудования. Для него чаще применяются лампы накаливания, так как люминесцентные лампы могут вызвать стробоскопический эффект. Общее освещение в системе комбинированного должно обеспечивать не менее 10 % требуемой по нормам освещенности. Применение только местного освещения не допускается! Общее равномерное освещение предусматривает размещение светильников для создания рациональной освещенности при выполнении однотипных работ по всему помещению..

Искусственное освещение. Нормируемой количественной характеристикой искусственного освещения служит освещенность. Кроме этого нормируются контраст и фон. Контраст объекта различения с фоном считается:

•большим – при К более 0,5 (объект и фон резко отличаются по яркости);

•средним – при К от 0,2 до 0,5 (объект и фон заметно отличаются по яркости);

•малым – при К менее 0,2 (объект и фон заметно отличаются по яркости).

Фон – поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на которой он рассматривается.

Фон в зависимости от коэффициента отражения материала считается:

•светлым – при коэффициенте отражения поверхности ρ более 0,4;

•средним – то же от 0,2 до 0,4;

•темным – то же менее 0,2.

Виды ламп

В лампах накаливания свечение возникает в результате нагрева вольфрамовой нити до высоких температур. Такие лампы удобны в эксплуатации, просты в изготовлении, не требуют дополнительных устройств для включения в сеть, отличаются малым временем разгорания. Однако лампы накаливания имеют существенные недостатки: низкая световая отдача

(7 ... 19 лм/Вт); низкий КПД, равный 10-13 %; сравнительно малый срок службы (до 2500 ч).

Галогенные лампы накаливания наряду с вольфрамовой нитью содержат в колбе пары галогена (например, йода), который повышает температуру накала нити и практически исключает испарение. Они имеют более продолжительный срок службы (до 3000 ч) и высокую отдачу (до 30 лм/Вт).

Газоразрядные лампы излучают свет в результате электрического разряда в атмосфере инертных газов и паров металлов (например, паров ртути), а также за счет явления люминесценции. Для освещения помещений применяются газоразрядные лампы низкого (люминесцентные) и высокого давления.

Преимуществами газоразрядных ламп перед лампами накаливания являются высокая световая отдача – 40…110 лм/Вт, большой срок службы (до 8000…12000 ч) и возможность получения светового потока практически с любым спектром. К недостаткам относятся: пульсация светового потока, длительный период разгорания, сложность схемы включения, зависимость от температуры внешней среды.