8.2.2. Светотехнические характеристики освещения
Для гигиенической оценки освещения используются следующие светотехнические характеристики:
Световой поток F — мощность лучистой энергии, оцениваемая по производимому ею зрительному ощущению. За единицу светового потока принят люмен (лм).
Сила света Iα — пространственная плотность светового потока:
,
где dF - световой поток (лм), равномерно распределяющийся в пределах телесного угла dω.
Единица измерения силы света - кандела (кд), равная световому потоку в 1 лм (люмен), распространяющемуся внутри телесного угла в 1 стерадиан.
Освещенность — поверхностная плотность светового потока, люкс (лк):
,
где dS – площадь поверхности (м2), на которую падает световой поток dF.
Яркость В — поверхностная плотность силы света в заданном направлении. Яркость, являющаяся характеристикой светящихся тел, равна отношению силы света в каком-либо направлении к площади проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную к этому направлению.
где Iα - сила света, кд;
dS - площадь излучающей поверхности, м2;
φ - угол между направлением излучения и плоскостью, град.
Объект различения — рассматриваемый предмет, отдельная его часть или дефект, который требуется различать в процессе работы. Например, при чтении — толщина линий букв, при проведении измерений — размер толщины линии градуировки шкалы прибора и т.п.
Качественными показателями, определяющими условия зрительной работы, являются фон, контраст объекта различения с фоном, показатель ослеплённости, показатель дискомфорта.
Фон — поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на которой он рассматривается. Фон характеризуется коэффициентом отражения, зависящим от цвета и фактуры поверхности. Фон считается:
светлым — при коэффициенте отражения поверхности более 0.4 (бумага белая, матовая — 0.55...0.65, известковая побелка — 0.8);
средним — при коэффициенте отражения поверхности от 0.2 до 0.4 (желтая краска — 0.4, оцинкованная жесть — 0.2);
тёмным — при коэффициенте отражения поверхности менее 0.2 (красный кирпич.— 0.08...0.1, необработанная сталь — 0.05... 0.1).
Коэффициент отражения (ρ) — отношение отраженного от поверхности светового потока к падающему на нее потоку. Может выражаться в долях или процентах.
Контраст объекта различения с фоном (К) — отношение абсолютной величины разности между яркостью рассматриваемого объекта (точка, линия, риска, знак, пятно, трещина и т.п., которые следует различать в процессе работы) и фона к яркости фона. Контраст считается:
большим — при значениях отношения более 0.5 (объект и фон резко различаются по яркости);
средним — при значениях отношения от 0.2 до 0.5 (объект и фон заметно различаются по яркости);
малым — при значениях отношения менее 0.2 (объект и фон мало различаются по яркости).
Контраст может быть прямым и обратным. Прямой контраст — темный объект на светлом фоне, обратный контраст — светлый объект на темном фоне.
Для того чтобы можно было полнее охарактеризовать основные светотехнические величины и их восприятие человеком, используют еще ряд светотехнических понятий. К ним относятся:
Нормируемая освещенность — нижний предел необходимой освещенности, установленный нормативными таблицами, в зависимости от характера выполняемой зрительной работы и ориентации рабочей поверхности в пространстве.
Светоотдача (СО) — световой поток, излучаемый светильником, приходящийся на 1 Вт затрачиваемой энергии и характеризует эффективность светильника, иными словами, его экономичность. Измеряется в лм/Вт. Теоретически 1 Вт электроэнергии может дать световой поток в 683 лм.
Светильник — источник света (лампа накаливания, газоразрядная лампа) со светотехнической арматурой, предназначенной для закрепления и защиты от воздействия окружающей среды источника света, подвода электроэнергии и распределения светового потока, излучаемого источником света в пространстве
Коэффициент пульсации светового потока (Кп):
где Еmax, Еmin – максимальная и минимальная освещенность соответственно;
Еср – средняя освещенность
Коэффициент запаса – принимается при проектировании естественного, искусственного и совмещенного освещения, учитывает снижение освещенности в процессе эксплуатации из-за загрязнения и старения светопрозрачных заполнений в световых проемах, источников света (ламп) и светильников, а также отражающих свойств поверхностей помещения. Принимается по СНиП 23-05-95.