Тема 8. Освітлення виробничих приміщень

8.1. Основні світлотехнічні визначення

Серед чинників зовнішнього середовища, що впливають на організм людини в процесі праці, світло займає одне з перших місць. При неправильно підібраному освітленні погіршуються умови зорової роботи, збільшується втомлюваність очей і нервової системи, знижується продуктивність праці.

Освітлення виробничих приміщень характеризується кількісними та якісними показниками.

До основних кількісних показників належать: світловий потік, сила світла, освітленість і яскравість.

Світловий потік (Ф) – це потужність світлового видимого випромінювання, що оцінюється оком людини за світловим відчуттям. За одиницю світлового потоку прийнято люмен (лм) – світловий потік від еталонного точкового джерела в одну канделу (міжнародну свічку), розташованого у вершині тілесного кута в 1 стерадіан (тілесний кут у центрі сфери, який вирізає на її поверхні ділянку площі, що дорівнює 1 м²).

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

I= Ф/ ω. (3.1)

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 стерадіан.

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

Е= Ф/S. (3.2)

Яскравість (В) – відношення сили світла I, що – випромінюється елементом поверхні в даному напрямку, до площі поверхні, яка світиться.

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

В= І/ (S·cos λ), (3.3)

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

До основних якісних показників зорових робіт відносяться: фон, контраст між об’єктом і фоном, видимість.

Фон – поверхня, що прилягає безпосередньо до об’єкта розпізнавання, на якій він розглядається. Визначається фон коефіцієнтом відбиття поверхні ρ, на якій розглядається об’єкт, тобто відношенням світлового потоку Ф_від, відбитого від поверхні, до світлового потоку Ф_пад, який падає на поверхню:

Ρ= Ф_від/Ф_пад. (3.4)

Фон вважається:

– світлим – при ρ > 0,4;

– середнім – при ρ = 0,2…0,4;

– темним – при ρ < 0,2.

Контраст об’єкта розпізнавання з фоном К визначається відношенням різниці коефіцієнтів відбиття фону ρ_об, тобто:

К= ρ_ф– ρ_об/ ρ_ф при ρ_ф > ρ_об (3.5)

R= ρ_об –ρ_ф/ ρ_об при ρ_ф < ρ_об (3.6)

Контраст об’єкта с фоном визначається:

– великим – при К > 0,5;

– середнім – при К< 0,2.

Видимість (ν) - характеризується здатністю ока сприймати об’єкт. Вона залежить від освітленості, розміру об’єкта, контрасту об’єкта з фоном, тривалості експозиції.

ν = К/К_пор, (3.7)

де К – дійсний контраст об’єкта з фоном; К_пор– пороговий контраст, тобто найменший контраст, що розрізняється оком при даних умовах.