2.2.8.1. Основные светотехнические единицы(см. также п. 1.7.2.).
Световой поток (Ф, лм) – мощность световой энергии, оцениваемая по производимому ею зрительному ощущению. Единица измерения светового потока – люмен (лм).
Сила света (I, кд) – это пространственная плотность светового потока или отношение светового потока внутри телесного угла к величине этого телесного угла. Единица измерения силы света – кандела (кд).
Освещенность (Е, лк) – поверхностная плотность светового потока, измеряемая в люксах (лк), определяется по формуле (1.5).
Яркость освещаемой поверхности (определяется по формуле (1.4)).
Для качественной оценки условий зрительной работы используются такие показатели как фон, контраст объекта с фоном, коэффициент пульсации освещённости, показатель ослеплённости, спектральный состав света.
Фон – поверхность, на которой рассматривается объект зрительной работы. Фон способен отражать определённую часть падающего на него светового потока. Эта способность характеризуется коэффициентом отражения (ρ), который определяется по выражению
ρ = Fотр/ Fпад (2.29)
где Fотр и Fпад – отражённый от поверхности и падающий на неё световой поток соответственно, лм.
В зависимости от цвета и фактуры поверхности значения коэффициента отражения варьируются в диапазоне 0,02 – 0,95, при этом фон считается светлым при ρ > 0,4; средним при ρ = 0,2 – 0,4; тёмным при ρ < 0,2.
Контраст объекта с фоном (k) – степень различения объекта и фона – характеризуется соотношением яркостей рассматриваемого объекта (точки, линии, знаки, пятна, трещины, риски и др. элементы) и фона; определяется по формуле
k = (ВО – ВФ)/ ВО (2.30)
где ВО, ВФ – соответственно яркость фона и объекта, кд/м2.
При k < 0,2 контраст малый (объект слабо заметен на фоне); при k = 0,2 – 0,5 – средний (объект и фон заметно отличаются по яркости); при k > 0,5 – большой (объект резко выделяется на фоне).
Коэффициент пульсации освещённости (Кп, %) – критерий, характеризующий степень колебаний освещённости в результате изменения светового потока во времени
Кп=[(Еmax – Еmin)/(2· Еср)] ·100 (2.31)
где Еmax, Еmin и Еср – соответственно максимальное, минимальное и среднее значения освещённости в одной точке поверхности, лк.
Показатель ослепленности Р – критерий оценки слепящего действия, создаваемого осветительной установкой,
Р = (S – 1) 1000, (2.31)
где S – коэффициент ослеплённости, равный отношению пороговых разностей яркости при наличии и отсутствии слепящих источников света в поле зрения.
2.2.8.2. Виды производственного освещения.
Освещение в производственных помещениях и на открытых площадках может осуществляться естественным и искусственным светом.
2.2.8.2.Требования к производственному освещению.
Освещение выполняет важную общефизиологическую функцию в организме человека, способствующую появлению благоприятного психического состояния людей. С улучшением освещения повышаются работоспособность и качество работы, снижаются утомляемость, вероятность ошибочных действий, уровень травматизма и аварийности.
С гигиенических позиций производственное освещение должно отвечать следующим требованиям:
– спектральный состав света, создаваемого искусственными источниками, максимально должен быть близок к солнечному;
– величина освещённости должна быть достаточной для длительного выполнения определённой зрительной работы без нарушения оптимального состояния органов зрения и психики человека;
– равномерность и устойчивость во времени уровня освещённости в помещении во избежание частой переадаптации и утомления зрительного анализатора;
– отсутствие блескости как самих источников света, так и других предметов в пределах рабочей зоны.
3. Виды производственного освещения и нормирование.
При недостаточности естественного освещения используется совмещенное освещение. Последнее представляет собой освещение, при котором в светлое время суток используется одновременно естественный и искусственные свет.
Естественное освещение – освещение помещений солнечным светом (прямым, отражённым, рассеянным), проникающим через световые проёмы в наружных ограждающих конструкциях. Естественное освещение является наиболее гигиеничным и предусматривается в помещениях с постоянным пребыванием людей. Оно может быть боковым, если осуществляется через световые проёмы в наружных стенах, и верхним – через световые фонари, проёмы в крыше здания, через проёмы в стенах в местах перепада высот здания, а также. комбинированным(при сочетании верхнего и бокового естественного освещения).
Количественным параметром, характеризующим естественное освещение, является коэффициент естественной освещённости (КЕО, %), определяемый по формуле
КЕО = (Евн/ Ен) ·100 (2.32)
где Евн – естественная освещённость, создаваемая в некоторой точке заданной плоскости внутри помещения светом неба, поступающим через световые проёмы, лк;
Ен – естественная освещённость, создаваемая светом полностью открытого небосвода снаружи здания, лк.
Искусственное освещение – освещение помещений светом искусственных источников (лампами накаливания или газоразрядными лампами).
Количественным параметром, характеризующим искусственное освещение, является освещённость (Е, лк).
Спектральный состав света, излучаемого искусственными источниками зависит от способа его получения и может значительно отличаться от спектра естественного света. Так, например, лампы накаливания генерируют свет, благодаря нагреву вольфрамовой нити накаливания электрическим током до температуры ~ 3000 оС (для сравнения солнечная фотосфера излучает свет при температуре ~ 5800 оС), что обусловливает превалирование в спектре получаемого света жёлтого, оранжевого и красного цвета. Наиболее близким по спектральному составу к естественному свету является свет, излучаемый газоразрядными лампами.
предназначено для освещения рабочих поверхностей в темное время суток или при недостаточности естественного освещения. Создается оно
Непостоянство естественного света, который может резко меняться даже в течение короткого промежутка времени, вызывает необходимость нормировать естественное освещение с помощью относительной величины КЕО –. КЕО – это отношение, к одновременному значению наружной горизонтальной освещенности, создаваемой светом полностью открытого небосвода в %:
Нормы освещения для промышленных, общественных и жилых зданий представлены в СНиП23-05-95. Нормативная величина КЕО (ен) зависит от характера зрительной работы (разряда зрительных работ), вида освещения (верхнее, боковое, совмещенное), группы административных районов по обеспеченности светом. Территория РФ разделена на 5 групп административных районов по обеспеченности светом, в которых КЕО определяется по формуле:
еN= ен·тN
где: ен – нормативная величина КЕО, %;
тN– коэффициент светового климата.
Разряд зрительной работы устанавливается в зависимости от размера наименьшего объекта различения. Всего установлено 8 разрядов зрительных работ.
Искусственное освещение предназначено для освещения рабочих поверхностей в темное время суток или при недостаточности естественного освещения. Создается оно искусственными источниками света лампами накаливания или газоразрядными лампами.
Для искусственного освещения нормируется освещенность рабочих поверхностей. Наименьшая освещенность рабочих поверхностей устанавливается в зависимости от характеристик зрительной работы и регламентируется СНиП 23-05-95. Эти нормы носят межотраслевой характер. На их основе разрабатываются нормы для отдельных отраслей экономики.
Искусственное освещение:
- общее (равномерное и локализованное);
- местное;
- комбинированное.
По функциональному назначению освещению:
- рабочее – освещение, которое обеспечивает нормируемые осветительные условия(освещенность качества освещения) в помещениях и местах производства работ вне здания.
- аварийное (безопасности и эвакуационное). Освещение безопасности предусматривают, если отключение рабочего освещения и связанные с этим нарушения обслуживания оборудования и механизмов может вызвать: взрыв, пожар, отравление людей, длительное нарушение технологического процесса, нарушение электроводотеплоснабжения, не обеспечение безопасности людей. При этом освещение безопасности должно составлять минимум 5% нормируемого общего освещения, но не менее 1 лк для территории предприятия. Эвакуационное освещение необходимо предусматривать: в местах, опасных для прохода людей; в проходах и на лестницах при числе эвакуируемых более 50 человек; по основным проходам производственных помещений с числом работников более 50 человек; при возникновении опасности из-за продолжения работы производственного оборудования; при одновременном нахождении в помещении более 100 человек; при отсутствии в помещении естественного света.
- специальное (дежурное, охранное, бактерицидное) – освещение в нерабочее время.
4. Источники искусственного освещения.
Источники искусственного освещения могут быть тепловые и газоразрядные. К тепловым относятся лампы накаливания., к газоразрядным – люминесцентные, дуговые ртутные высокого давления ДРЛ, металлогенные ДРИ и др.
Лампы накаливания просты по устройству, имеют низкую стоимость, достаточно надежны, не требуют пускорегулирующей аппаратуры, пригодны для эксплуатации в большом диапазоне температур, удобны в эксплуатации. Однако КПД ламп накаливания составляют 2-4% потребляемой ими электроэнергии. Световая отдача ламп 19 лм/Вт. В лампах мощностью 1000Вт температура накала достигает 2700°С и срок службы не более 2000ч. Лампы накаливания следует применять в помещениях, где выполняются работы малой точности или осуществляют общий надзор за работой оборудования.
Люминесцентные лампы характеризуются высокой световой отдачей до 75 лк/Вт, большим сроком службы до 10000ч, малой яркостью светящихся поверхностей и близким к естественному спектральным составом излучаемого света. Они обеспечивают хорошую цветопередачу. Недостатками являются: высокая пульсация светового потока, необходимость применения специальной пускорегулирующей аппаратуры, сложность их утилизации из-за наличия в колбах этих ламп паров ртути.
5. Выбор светильников.
Выбранный светильник должен удовлетворять следующим требованиям:
- соответствовать условиям окружающей среды;
- обеспечивать необходимое светораспределение и исключать слепящее действие;
- быть экономичным.
В зависимости от конструктивного исполнения, светотехнической схемы и твердости светотехнических покрытий светильника источники искусственного освещения делятся на группы.
