32. Основные светотехнические величины и единицы их измерения. Принципы нормирования естественного освещения в производственных помещениях.

За единицу светового потока принят люмен (лм), соответствующий потоку лучистой энергии, проходящему через площадку 1см² в 1с

лм,

где I - сила света, кд;  - телесный угол, [ср] (стерадиан).

За единицу силы света принята кандела - излучение с 1/60 см² поверхности платины (государственного светового эталона) в перпендикулярном направлении при температуре затвердевания ее 2046,65 К и давлении 101325 Па (760 мм рт.ст.).

Отношение светового потока к величине освещаемой площади называется освещенностью, Е, лк

Е = Ф / S, лк.

Световой поток в 1 люмен, падающий на площадь в 1 м², создает освещенность, равную 1 люксу (лк). Освещенность отдельной рабочей поверхности в зависимости от силы света I и расстояния ее от источника света l

I cos 

E = ,

l²

где  - угол между нормалью к поверхности и направлением силы света.

Яркость - мер светового излучения самосветящейся поверхности (или поверхности, светящейся отраженным светом). За единицу яркости принят стильб (сб) - яркость светящейся поверхности , с 1 м² которой излучается свет с силой в 1кд

L = I / S, сб.

Если отражение (излучение) света происходит под углом, то

L = I / S cos ,

где  - угол между направлением излучения и нормалью светящейся поверхности на рис. 2.6.1.

Рис. 2.6.1. Излучение, отражение света под углом

Скорость и точность зрительного восприятия зависит от контраста яркости объекта различения (точка, линия, знак, пятно, трещина, риска и др. элементы) L₀ и фона L_ф поверхности, на которой рассматривается объект. Количественно контраст характеризуется показателем

L_ф - L_o

K = .

L_ф

Если К > 0,5, то контраст большой; если К = 0,2 - 0,5 - контраст средний;

при К < 0,2 - контраст малый.

Эффективность зрительного восприятия (видимость объекта) зависит условно от размера воспринимаемого предмета (объекта различения), его яркости и длительности рассмотрения.

Количественно видимость объекта V можно характеризовать выражением

V = К_д / К_пор ,

где К_д - действительный контраст; К_пор - пороговый контраст, т.е. наименьший различимый глазом контраст, при небольшом уменьшении которого объект становится неразличимым.

Принцип нормирования естественного освещения

Естественное освещение характеризуется тем, что создаваемая в помещении освещенность изменяется в чрезвычайно широких пре­делах. Эти изменения обусловливаются временем дня, временем года и метеорологическими факторами: состоянием облачности и отра­жающими свойствами земного покрова. Поэтому в качестве нормируемой вели­чины для естественного освещения принята относительная вели­чина — коэффициент естественной освещенности (к. е. о.), который представляет собой выраженное в процентах отношение освещен­ности в данной точке внутри помещения Е_в к одновременной наруж­ной горизонтальной освещенности Е_н, создаваемой рассеянным светом всего небосвода.

Нормированное значение коэф­фициента естественной освещенности е_н с учетом характера зритель­ной работы, системы освещения, района расположения здания определяется по формуле:

где е — значения к. е. о., определяемые по таблице; т—коэффи­циент светового климата, определяемый в зависимости от района расположения здания; с — коэффициент сол­нечности, определяемый по таблице норм в зависимости от ориен­тации здания относительно сторон света.

Для каждого производственного помещения строится кривая значений к. е. о. в характерном сечении (поперечный разрез посередине помещения, перпендикулярной плоскости световых проемов), ко­торая характеризует светотехнические качества помещения. При боковом освещении нормируется минимальное значение к. е. о. (е_мин) в точке, расположенной на расстоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от световых проемов. В помещениях с верхним и комбинированным освещением нормируется, среднее значение к. е. о.