Производственное освещение

41. Основные светотехнические характеристики

Свет (видимое излучение) представляет собой электромагнитное излучение с длиной волны 0,38 - 0,76 мкм.

Освещение характеризуется следующими основными показателями:

световой поток Ф - часть лучистого потока, воспринимаемая зрением человека как свет; характеризует мощность светового излучения; измеряется в люменах (лм);

освещенность Е - это отношение светового потока Ф, равномерно падающего на освещаемую поверхность, к ее площади S (м²), то есть Е = Ф/S; освещенность измеряется в люксах (лк); 1лк = 1 лм/м²;

для оценки использования естественного света введено понятие коэффициента естественной освещенности (КЕО) - это отношение освещенности Е_вн в данной точке внутри помещения за счет естественного света к одновременной наружной горизонтальной освещенности Е_н, создаваемой рассеянным светом всего небосвода; выраженное в (%) и определяется по формуле КЕО = е =100% (Е_вн/Е^н);

коэффициент пульсации освещенности k_п - это критерий глубины колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока; рассчитывается по формуле (%) :

k_п=100 × (E_max – Е_min)/(2Е^ср),

где E_max, Е_min, Е^ср - максимальное, минимальное и среднее значение освещенности за период колебаний;

для газоразрядных ламп k_п = 25 - 65 %;

для обычных ламп накаливания k_п ≈ 7 %,

а для галогенных ламп накаливания k_п = 1 % ;

сила света J - это отношение светового потока Ф к телесному углу , в пределах которого световой поток равномерно распределяется; рассчитывается по формуле J = Ф/ω; измеряется в канделах (кд);

яркость В поверхности под углом α к нормали - это отношение силы света J_α, излучаемой поверхностью в этом направлении, к площади S проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную к этому направлению (кд/м²); определяется по формуле В_α = J_α/(S соs α);

одной из характеристик зрительной работы является фон - поверхность, на которой происходит различение объекта, с которым работает человек.

Фон характеризуется способно­стью поверхности отражать падающий на нее свет.

Отража­тельная способность определяется коэффициентом отражения ρ.

В зависимости от цвета и фактуры поверхности значения коэффициента отражения изменяются в широких преде­лах 0,02 - 0,95.

Фон считается светлым при ρ > 0,4; средним при значениях ρ в диапазоне 0,2 - 0,4 и темным при ρ < 0,2.

контраст объекта с фоном К - характеризуется соотношением яркости L₀ объекта различения и яркости L^ф фона; определяется по формуле

где яркость - это отношение величины отраженного от поверх­ности светового потока Ф_отр к величине этой поверхности.

Величина яркости тем больше, чем больше коэффициент отражения и падающий на поверхность световой поток.

Чем больше яркость объекта, тем больший световой поток от него поступает в глаз.

Казалось бы, чем больше яркость, тем человек лучше видит объект.

Однако это не совсем так.

Если поверхность (фон), на которой располагается объект, имеет близкую по величине яркость, то интенсивность засветки участков глаза световым потоком, поступающим от фона и объекта, одинакова.

В таких случаях объект на фоне ста­новится неразличимым.

Чтобы объект был хорошо виден, необходимо различие в яркости объекта и фона.

Если объект резко выделяется на фоне (например, черная линия на белом листе), контраст считается большим, при среднем контрасте объект и фон заметно различаются по яркости, при малом контрасте объ­ект слабо заметен на фоне (например, линия бледно-желтого цвета на белом листе).

Контраст считается большим, если К > 0,5 (объект резко выделяется на фоне), средним - при К = 0,2 - 0,5 и малым при К < 0,2 (объект слабо заметен на фоне).

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

Критерием слепящего действия, создаваемого осветительной установкой, является показатель ослепленности Р_о, значение которого определяется по формуле

Р₀ = (V₁/V₂ - 1) 1000,

где V₁ и V₂ - видимость объекта различения соответственно при экранировании и наличии ярких источников света в поле зрения; экранирование источников света осуществляется с помощью щитков, козырьков и т. п.