2. Нормирование освещенности
Необходимые уровни освещенности рабочего освещения нормируют в соответствии со СНиП 2.3.05-95 «Естественное и искусственное освещение», в зависимости от точности выполняемых производственных операций, световых свойств рабочей поверхности и рассматриваемой детали, системы освещения.
2.1. Основные светотехнические характеристики
Свет представляет собой видимые глазом электромагнитные волны оптического диапазона длиной 380–760 нм, воспринимаемые сетчатой оболочкой зрительного анализатора.
Для характеристики освещения рабочих мест внутри и вне помещений используется ряд светотехнических величин; в их числе сила света, световой поток, освещенность. Сила света I характеризует свечение источника видимого излучения в некотором направлении. Единица ее измерения в СИ – кандела (кд). Световой поток Ф – мощность лучистой энергии, оцениваемая по производимому ею зрительному ощущению. В системе СИ измеряется в люменах (лм). Полностью превращаясь в свет с длиной волны 555 нм, 1 Вт электрической мощности, дает световой поток в 683 лм. Таким образом, 1 лм соответствует 1/693 Вт. Световой поток является не только физической, но и физиологической характеристикой. Численно световой поток – это произведение силы света I (кд) на телесный угол ω (в стерадианах – ср), в котором распространяется поток:
Ф = I ω. (1)
С точки зрения гигиены труда основной светотехнической характеристикой является освещенность Е, измеряемая в люксах (лк), которая представляет собой распределение светового потока Ф на поверхности площадью S, м2 и может быть выражена формулой
Е = Ф/S. (2)
В физиологии зрительного восприятия важное значение придается не падающему потоку, а уровню яркости освещаемых производственных и других объектов, которая отражается от освещаемой поверхности в направлении глаза. Под яркостью понимают характеристику светящихся тел, равную отношению силы света в каком-либо направлении к площади проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную к этому направлению. Яркость измеряется в кд/м2. Яркость освещенных поверхностей зависит от их световых свойств, степени освещенности и угла, под которым поверхность рассматривается. Яркость излучающей поверхности большинства материалов в разных направлениях различна, однако существуют тела, обладающие одинаковой яркостью во всех направлениях (например матовые отражающие поверхности).
Схема определения яркости поверхности показана на рис. 1.
|
Lα
S
I
Scosα |
где Lα – яркость поверхности в направлении α, кд/м2; I – сила света, кд; S – площадь освещенной поверхности, м2; α – угол, образованный направлением света с нормалью к поверхности S. |
|
Рис. 1. Схема определения яркости поверхности |
,
обобщенный закон освещенности
Если освещаемая поверхность находится на расстоянии r, м от источника света силой I, кд и наклонена под углом падения лучей φ, то освещенность этой поверхности вычисляется по формуле
.
(3)
Угол падения – это угол между направлением светового потока и нормалью к освещаемой поверхности.
Световой поток, падающий на поверхность, частично отражается, поглощается или пропускается сквозь освещаемое тело, поэтому световые свойства освещаемой поверхности характеризуются также следующими коэффициентами:
• коэффициентом отражения ρ, который представляет собой отношение отраженного телом светового потока к падающему;
• пропускания – то же светового потока, прошедшего через среду, к падающему;
• поглощения — то же поглощенного телом светового потока к падающему.