2. Основные светотехнические величины
Правильно спроектированное и рационально выполненное освещение производственных помещений оказывает положительное психофизическое воздействие на работающих, способствует повышению эффективности и безопасности труда, снижает утомление и травматизм, сохраняет высокую работоспособность.
Освещение характеризуется количественными и качественными показателями. К количественным показателям относятся: световой поток, сила света, освещенность, коэффициент естественного освещения, яркость [7,8].
Световой поток ф
В ограниченном частотном диапазоне человеческое зрение воспринимает электромагнитную энергию как свет. Длины волн излучения, видимого глазом, составляют от 360 нм (“фиолетовая” граница) до 700 нм (“красная” граница), эта видимая глазом энергия в указанном диапазоне волн определяет световой поток.
Видимое излучение, оцениваемое по световому ощущению, которое оно производит на человеческий глаз, называется световым излучением, а мощность такого излучения – световым потоком Ф. Световой поток измеряется в люменах (лм).
|
Излучения равной мощности, но разной
длины волны, обладают неодинаковой
световой эффективностью, т.е. вызывают
неодинаковые световые ощущения. Глаз
наиболее чувствителен к излучениям
средней части видимого спектра и
имеет максимальную чувствительность
при длине волны = 555 нм, принимаемым за единицу. |
= 555
нм (желто-зеленый цвет). По экспериментальным
данным, световая эффективность такого
излучения составляет 680 лм/Вт. Однако,
чувствительнось глаза к излучениям
обычно характеризуется не абсолютной,
а относительной спектральной световой
эффективностью излучения V
.
Зависимость V
= f(
)
изображена на рис. 2.1, в виде кривой
с явно выраженным максимумом приСледовательно, 1 Вт излучения с длиной волны 555 нм соответствует световому потоку в 680 лм, 1 Вт излучения любой другой длины волны соответствует меньшему световому потоку, равному 680 V .
В связи с этим для обеспечения одинакового зрительного ощущения необходимо, чтобы мощность красного излучения была в 9,35 раза, а мощность синего – в 16,6 раза больше мощности желто-зеленого.
Сила света j
Источник света (например, светящаяся точка А на рис. 2.2) в общем случае может иметь неравномерное излучение по разным направлениям. Плотность светового потока в телесном угле выбранного направления называется силой света и определяется по формуле
,
(2.1)
|
где dФ – световой поток,
проходящий через площадкуdS;
d |
= dS/R2 –
соответствующий телесный угол (рис.
2.2). Единица силы света называется
канделлой (кд). Если в телесном угле,
равном одному стерадиану (ср), проходит,
равномерно распределяясь, световой
поток в 1 лм, то сила света в этом
направлении равна одной канделле: кд
= лм/ср.Освещенность Е
Световой поток Ф, падающий на некоторую поверхность S, распределяется по ней в общем случае неравномерно. Плотность светового потока в данной точке поверхности называется освещенностью E и определяется отношением светового потока dФ к ее площади dS:
.
(2.2)
Единицей освещенности является люкс (лк). Освещенность в 1 лк создается световым потоком в 1 лм на площади в 1 м2; лк=лм/ м2.
Коэффициент естественной освещенности КЕО
Естественная освещенность внутри помещений, обусловленная природным светом, изменяется в больших пределах, в зависимости от времени суток, года, и метеорологических условий. Поэтому в качестве критерия оценки естественного освещения принята относительная величина – коэффициент естественной освещенности КЕО, не зависящий от вышеуказанных параметров. КЕО – это отношение освещенности в данной точке внутри помещенияЕвн к одновременному значению наружной горизонтальной освещенности Ен, создаваемой светом полностью открытого небосвода, выраженное в процентах,
.
(2.3)