4.2. Характеристика производственного освещения.

Свет – часть электромагнитного спектра видимого излучения. Основными характеристиками света являются: длина волны (λ) и частота колебания (ν), которые связаны между собой зависимостью:

(2.1)

где: с – скорость распространения света, м/с.

Оптическая область спектра находится в пределах 10...540000 нּм, при этом: - ультрафиолетовая область спектра – 10…560 нּм;

– видимая область спектра – 580...770 нּм;

– инфракрасная область спектра – 770...540000 нּм.

Производственное освещение характеризуется двумя видами показателей:

– количественными показателями;

– качественными показателями.

Количественными показателями являются основные светотехнические величины:

– световой поток (F) – это мощность лучистой энергии, оцениваемая глазом по ощущению, лм;

– сила света (I) – это пространственная плотность светового потока, кд. Сила света определяется по формуле:

, (2.2)

где: ω – телесный угол, ср;

– освещенность (Е) – это поверхностная плотность светового потока, лк. Освещенность определяется по формуле:

, (2.3)

где: S – площадь поверхности освещения, м²;

– яркость (B) – это светотехническая величина, воспринимаемая глазом. Яркость определяется по формуле:

, (2.4)

где: S – площадь излучаемой поверхности м²; α – угол между направлением излучения и плоскостью поверхности, град.

Качественными показателями характеризуются условия зрительной работы, к которым относятся:

– фон (Ф) – это поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на котором он рассматривается. Фон характеризуется коэффициентом отражения (ρ), который определяется из выражения:

, (2.5)

фон может быть: светлый (ρ >0.4); средний (ρ = 0.2...0.4); темный (ρ <0.2).

– контраст объекта различий с фоном (К) может быть определен из выражения:

, (2.6)

где: В_о, В_ф – контраст объекта различения и фона, кд/м², контраст объекта различения с фоном может быть: большой (К > 0.5); средний (К = 0.2…0.5); малый (К < 0. 2).

– показатель ослепленности (Р) – критерий оценки слепящего действия, создаваемого осветительной установкой. Показатель ослепленности может быть определен из выражения:

, (2.7)

где: s – коэффициент ослепленности, отношение видимости объекта наблюдения при экранировании блеских источников света (ν₁) к видимости объекта наблюдения при наличии блеских источников в поле зрения (ν₂).

– показатель дискомфорта освещенности – это характеристика качества освещения, определяющая степень дополнительной напряженности зрительной работы, которая вызывается резким различием яркостей одновременно видимых поверхностей в освещенном помещении.

– коэффициент пульсации освещения определяется из выражения:

, (2.8)

где; Е_mах, Е_min, E_ср – освещенность за период ее колебаний и среднее значение ее за этот период, лк.

Различают следующие виды производственного освещения:

– естественное (одностороннее и двухстороннее боковое, верхнее, комбинированное);

– искусственное (равномерное и локализованное, общее, комбинированное, аварийное, эвакуационное и охранное);

– совмещенное (естественное и искусственное одновременно).

Расчет естественного бокового освещения состоит в определении суммарной площади оконных проемов (Σ F_о), по формуле (9):

, (2.9)

а верхнего и комбинированного освещения в определении суммарной площади остекленного фонаря (Σ F_ф) по формуле (10):

(2.10)

где: F_п, – площадь пола и остекленного фонаря, м²; е_min, е_ср, – нормативное и среднее значение коэффициента естественной освещенности; η_о, η_ф – световая характеристика окна и фонаря; k – коэффициент учитывающий затемнение окон соседним зданием; τ_о – коэффициент учитывающий светопропускание оконного проема с учетом загрязнения; r₁, r₂ – коэффициент учитывающий влияние отражения света при боковом и верхнем освещении.

Расчет искусственного освещения состоит в определении светового потока лампы (Ф_л) по формуле:

, (2.11)

где: Е – освещенность по норме, лк; S_п – площадь пола, м; k – коэффициент запаса; η_с – коэффициент использования светового потока; z – коэффициент неравномерности.

Расчет количества ламп (N) по методу удельной мощности (более простой, но менее точный) ведется по формуле:

, (2.12)

где: Р_уд, Р_л – удельная мощность и мощность одной лампы Вт/м²; S_п – площадь пола, м²;

Прожекторное освещение используется двух видов:

– прожекторы с широкий пучком света;

– прожекторы заливающего света (ПЗО).

Преимущественно используют прожекторы трех типов: ПЗС-45 (1000Вт); ПЭС-35 (500Вт); ПЗС-25 (200Вт).

Примечание: Устанавливаются прожектора группами на специальных мачтах, с учетом наличия затемняющих предметов, чтобы не ослепляли, и каждый участок освещался с двух или нескольких сторон. Мачты располагают по длинным сторонам освещаемой поверхности в шахматном порядке.

Наибольшая высота мачт (Н_м) определяется по эмпирической формуле:

, (2.13)

где: I_max – осевая сила света прожектора, кд.

Расстояние между мачтами принимают порядка 6-8 кратной высоты мачты, но не более 15 кратной высоты, то есть L = 6ּН_м.

Так как к основанию мачты примыкает «мертвое пространство», то определяется радиус «мертвой зоны» (R_м.з.) по формуле:

, (2.14)

где: Н – высота мачты, м; – угол наклона осей прожектора к горизонту, град.

Расчет прожекторного освещения ведется двумя способами:

– путем построения и компоновки изолюкс;

– метод пучка прожекторов.