Количественные показатели освещения. Что такое свет? С чем его “едят”? – относительно низкая стоимость

КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ

В зависимости от источника света производственное освещение может быть двух видов: естественное, создаваемое непосредственно солнечным диском и диффузным светом небесного излучения, и искусственное, осуществляемое электрическими лампами.
По конструктивным особенностям естественное освещение подразделяется на:
боковое, осуществляемое через окна в наружных стенах;
верхнее, осуществляемое через аэрационные и зенитные фонари, проёмы в покрытиях, а также через световые проёмы в местах перепадов высот смежных пролётов зданий;
комбинированное, когда к верхнему освещению добавляется боковое.
Искусственное освещение предусматривается в помещениях, в которых недостаточно естественного света или для освещения помещения в те часы суток, когда естественный свет отсутствует.
По конструктивному исполнению искусственное освещение может быть двух видов - общее и комбинированное, когда к общему освещению добавляется местное, концентрирующее световой поток непосредственно на рабочих местах.
Общее освещение подразделяется на общее равномерное освещение (при равномерном распределении светового потока без учёта расположения оборудования) и общее локализованное освещение (при распределении светового потока с учётом расположения рабочих мест).
Применение одного местного освещения внутри зданий не допускается.
По функциональному назначению искусственное освещение подразделяется на следующие виды: рабочее, аварийное, специальное.
Рабочее освещение обязательно для всех помещений и на освещаемых территориях для обеспечения нормальной работы, прохода людей и движения транспорта. Аварийное освещение предусматривается для обеспечения минимальной освещенности в производственном помещении на случай внезапного отключения рабочего освещения.
Аварийное освещение для продолжения работы надлежит устраивать в тех случаях, когда внезапное отключение рабочего освещения (при аварии) и связанное с этим нарушение нормального обслуживания может вызвать взрыв, пожар, отравление людей, длительное нарушение технологического процесса, нарушения работы таких объектов, как электрические станции, диспетчерские пункты, насосные установки водоснабжения и другие производственные помещения у которых недопустимо прекращение работ.
Наименьшая освещённость рабочих поверхностей, требующих обслуживания при аварийном режиме, должна составлять 5% освещённости, нормируемой для рабочего освещения при системе общего освещения, но не менее 2 лк внутри зданий.
Аварийное освещение для эвакуации надлежит устраивать в местах, опасных для прохода, на лестничных клетках, в производственных помещениях с числом работающих более 50 человек. Оно должно обеспечивать наименьшую освещённость в помещениях, на полу основных проходов и на ступенях не менее 0,5 лк, а на открытых территориях - не менее 0,2 лк. Выходные двери помещений общественного назначения, в которых могут находиться повременно более 100 человек, должны быть отмечены световыми сигналами-указателями.
Светильники аварийного освещения для продолжения работы присоединяют к независимому источнику питания, а светильники для эвакуации людей - к сети, независимой от рабочего освещения, начиная от щита подстанции.
Для аварийного освещения следует применять только лампы накаливания и люминесцентные лампы.
К специальным видам освещения относятся: охранные, дежурные. Для охранного освещения площадок предприятий и дежурного освещения помещений следует по возможности выделять часть светильников рабочего или аварийного освещения.

1. Основные светотехнические характеристики

1.1. Количественные показатели

Ощущение зрения происходит под воздействием видимого излучения (света), которое представляет собой электромагнитное излучение с длиной волны 0,38...0,76 мкм. Чувствительность зрения максимальна к электромагнитному излучению с длиной волны 0,555 мкм (желто-зеленый цвет) и уменьшается к границам видимого спектра.

Освещение характеризуется количественными и качественными показателями. К количественным показателям относятся:

- световой поток Ф - часть лучистого потока, воспринимаемая человеком как свет; характеризует мощность светового излучения, измеряется в люменах (лм);

- сила света J - пространственная плотность светового потока; определяется как отношение светового потока dф, исходящего от источника и равномерно распространяющегося внутри элементарного телесного угла dЩ, к величине этого угла; J== dф/dЩ; измеряется в канделах (кд);

- освещенность Е - поверхностная плотность светового потока; определяется как отношение светового потока dф, равномерно падающего на освещаемую поверхность dS (м 2), к ее площади: Е=dф/dS, измеряется в люксах (лк);

- яркость L поверхности под углом б к нормали -это отношение силы света dJб, излучаемой, освещаемой или светящейся поверхностью в этом направлении, к площади dS проекции этой поверхности, на плоскость, перпендикулярную к этому направлению: L = dф/(dScosб), измеряется в кд * м -2 .

1.2. Качественные показатели

Для качественной оценки условий зрительной работы используют такие показатели как фон, контраст объекта с фоном, коэффициент пульсации освещенности, показатель освещенности, спектральный состав света.

Фон - это поверхность, на которой происходит различение объекта. Фон характеризуется способностью поверхности отражать падающий на нее световой поток. Эта способность (коэффициент отражения р) определяется как отношение отраженного от поверхности светового потокаФ отр к падающему на нее световому потоку Фпад; р == Фот/Фпад. В зависимости от цвета и фактуры поверхности значения коэффициента отражения находятся в пределах 0,02...0,95; при р >0,4 фон считается светлым; при р = 0,2...0,4-средним и при р <0,2-темным.

Контраст объекта с фоном k - степень различения объекта и фона -характеризуется соотношением яркостей рассматриваемого объекта (точки, линии, знаки, пятна, трещины, риски или других элементов) и фона; k = (L op -L o)/L op считается большим, если k >0,5 (объект резко выделяется на фоне), средним при k==0,2...0,5 (объект и фон заметно отличаются по яркости) и малым при k<0,2 (объект слабо заметен на фоне).

Коэффициент пульсации освещенности kЕ- это критерий глубины колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока

KЕ=100(E max -E min)/(2E ср);

где E max, E min E cp - максимальное, минимальное и среднее значения освещенности за период колебаний; для газоразрядных ламп kе = 25...65 %, для обычныхламп накаливания k E ? 7 %, для галогенных ламп накаливания K E = 1%.

Показатель ослепленности Ро - критерий оценки слепящего действия, создаваемого осветительной установкой,

Po=1000(V 1 /V 2 -1),

где V 1 и V 2 -видимость объекта различения соответственно при экранировании и наличии ярких источников света в поле зрения.

Экранирование источников света осуществляется с помощью щитков, козырьков и т.п.

Видимость V характеризует способность глаза воспринимать объект. Она зависит от освещенности, размера объекта, его яркости, контраста объекта с фоном, длительности экспозиции. Видимость определяется числом пороговых контрастов в контрасте объекта с фоном, т.е. V=k/k пop , где k пор - пороговый или наименьший различимый глазом контраст, при небольшом уменьшении которого объект становится неразличим на этом фоне.

Свет имеет сложную корпускулярно-волновую природу и представляет собой часть оптической области спектра. К видимому излучению оптического спектра относят излучение с длиной волны от 0,38 до 0,78 мкм. В этом диапазоне волны (монохроматический свет) вызывают цветовое ощущение. Для гигиенической оценки освещения используются следующие показатели :

Световой поток Ф – часть лучистого потока, воспринимаемая человеком как свет, характеризует мощность светового излучения, измеряется в люменах (лм).

Один люмен – это световой поток, излучаемый точечным источником с силой света 1 кандела (кд) в телесном угле в 1 стерадиан (ср).

Сила света J – пространственная плотность светового потока, определяется как отношение светового потока DФ(лм), исходящего от источника и равномерно распространяющегося внутри элементарного телесного угла DW (стерадиан), к величине этого угла, измеряется в канделах (кд):

Телесный угол - часть пространства, заключенная внутри конической поверхности. Измеряется отношением площади, вырезаемой им из сферы произвольного радиуса, к квадрату последнего .

Освещенность Е – поверхностная плотность светового потока, определяется как отношение светового потока DФ(лм), равномерно падающего на освещаемую поверхность, к ее площади DS (м 2), измеряется в люксах (лк):

Один лк – это освещенность 1 м 2 поверхности при падении на нее светового потока в 1 лм.

Яркость L поверхности под углом a к нормали – отношение силы света DJ а (кд), излучаемой освещаемой или светящейся поверхностью в этом направлении, к площади DS (м 2) проекции этой поверхности, на плоскость перпендикулярную к этому направлению, измеряется в кд/м 2:

, (3.3)

где a – угол между направлениями силы света и вертикалью.

Одна кд/м 2 – это яркость равномерно светящейся плоской поверхности, излучающей в перпендикулярном направлении с площади S = 1 м 2 силу света в 1 кд.

Яркость является величиной, непосредственно воспринимаемой глазом. При постоянстве освещенности яркость предмета тем больше, чем больше его отражательная способность.

Коэффициент естественной освещенности (КЕО) – отношение естественной освещенности, создаваемой в некоторой точке заданной плоскости внутри помещения светом неба (непосредственным или после отражений), к одновременному значению наружной горизонтальной освещенности, создаваемой светом полностью открытого небосвода; выражается в процентах :

, (3.4)

где Е В – освещенность в точке внутри помещения, создаваемая светом видимого через световой проем участка небосвода, лк; Е н – освещенность в тот же момент времени вне производственного помещения, создаваемая равномерно рассеянным светом всего небосвода, лк.

Объект различения – наименьший элемент рассматриваемого предмета или дефект, которые необходимо различить в процессе работы (например, линия, знак, нить, пятно, риска, трещина, символ и т. п.).

Фон – поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на которой он рассматривается. Характеризуется коэффициентом отражения, зависящим от цвета и фактуры поверхности.

Коэффициент отражения r определяется как отношение отраженного от поверхности светового потока Ф отр к падающему на нее световому потоку Ф пад:

(3.5)

Значения коэффициента отражения находятся в пределах 0,02…0,95. r > 0,4 – фон считается светлым; r = 0,2…0,4 – средним; r < 0,2 – темным.

Контраст объекта с фоном k – степень различия объекта и фона
характеризуется соотношением яркостей рассматриваемого объекта (точки, линии, риски или др. элементов) и фона:

(3.6)

k > 0,5 считается большим (объект резко выделяется на фоне);

k = 0,2…0,5 – средним (объект и фон заметно отличаются по яркости);

k < 0,2 – малым (объект слабо заметен на фоне).

Коэффициент пульсации освещенности k E – критерий глубины колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока используемых источников света:

где Е max , Е min и Е ср – максимальное, минимальное и среднее значения освещенности за период колебаний. k E = 15 – 65 % для газоразрядных ламп;
k E = 7 % для обычных ламп накаливания; k E = 1 % для галогенных ламп.

Пульсации освещенности возникают из-за питания источников света переменным напряжением. Особо большие значения они имеют при использовании малоинерционных источников света, которыми являются люминесцентные лампы. Пульсации освещенности на рабочей поверхности не только утомляют зрение, но и могут вызывать неадекватное восприятие наблюдаемого объекта за счет появления стробоскопического эффекта.

Малое значение коэффициента пульсации для ламп накаливания объясняется большой тепловой инерцией нити накала, препятствующей заметному уменьшению светового потока лампы накаливания Ф лн в момент перехода мгновенного значения переменного напряжения сети через 0
(рисунок 3.1).

В то же время газоразрядные лампы (в т. ч. люминесцентные) обладают малой инерцией и меняют свой световой поток Ф лл почти пропорционально амплитуде напряжения питающей цепи. Нормативные значения k E для газоразрядных ламп представлены в таблице 3.1.

U сети

Рис. 3.1. Пульсации светового потока при однофазном и трехфазном

питающем напряжении

Для уменьшения коэффициента пульсации освещенности люминесцентные лампы включаются в разные фазы трехфазной электрической цепи. На правой нижней кривой рисунка 3.1 показан характер изменения во времени суммарного светового потока, создаваемого тремя люминесцентными лампами 3Ф лл, включенными в первом случае в одну фазу (фазу А сети), а затем в разные фазы трехфазной сети .

В последнем случае за счет сдвига фаз в трехфазной цепи на 1/3 периода «провалы» в световом потоке каждой из ламп компенсируются световыми потоками двух других ламп, в результате пульсации суммарного светового потока существенно меньше.

Стробоскопический эффект – кажущееся изменение или прекращение движения объекта, освещаемого светом, периодически изменяющимся с определенной частотой. Например, если вращающийся белый диск с черным сектором освещать пульсирующим световым потоком (вспышками), то сектор будет казаться: неподвижным при частоте f всп = f вращ, медленно вращающимся в обратную сторону при f всп > f вращ, медленно вращающимся в ту же сторону при f всп < f вращ, где f всп и f вращ – соответственно частоты вспышки и вращения диска. Пульсации освещенности вращающихся объектов могут вызывать видимость их неподвижности и быть причиной травматизма .

Таблица 3.1.

Нормативные значения k E для газоразрядных ламп

Показатель ослепленности Р – критерий оценки слепящего действия, определяемый по формуле:

, (3.8)

где S – коэффициент ослепленности; ; ∆В пор – пороговая разность яркости объекта и фона при обнаружении объекта на фоне равномерной яркости, кд/м 2 ; (∆В пор) s – пороговая разность яркости объекта и фона при наличии в поле зрения блеского (яркого) источника света, кд/м 2 .

Лекция 10

Производственное освещение

В зависимости от природы источника световой энергии различают естественное, искусственное и совмещенное освещение.

Основные требования к освещению

Основной задачей рациональной организации освещения является поддержание освещенности, соответствующей характеру зрительной работы. Увеличение освещенности улучшает видимость объектов за счет повышения их яркости, увеличивает скорость различения деталей. При организации освещения необходимо обеспечить равномерное распределение яркости. Перевод взгляда с ярко освещенной на слабо освещенную поверхность вынуждает глаз переадаптироваться, что ведет к утомлению зрения. Для повышения равномерности естественного освещения больших помещений применяется комбинированное освещение. Светлая окраска потолка и стен способствует равномерному распределению яркостей в поле зрения. Освещение должно обеспечивать отсутствие в поле зрения резких теней. Наличие резких теней искажает размеры и формы объектов и, тем самым, повышает утомляемость. Особенно вредны движущиеся тени, которые могут привести к травмам. Тени необходимо смягчать, применяя, например, светильники со светорассеивающими стеклами, при естественном освещении необходимо использовать солнцезащитные устройства. Для улучшения видимости объектов должна отсутствовать прямая и отраженная блесткость. Блесткость – это повышенная яркость светящихся поверхностей, вызывающая нарушение зрительных функций (ослепленность), т.е. ухудшение видимости объектов. Блескость ограничивают уменьшением яркости источников света, правильным выбором защитного угла светильника, увеличением высоты подвеса светильников, правильным направлением светового потока. Там, где это возможно, блестящие поверхности следует заменить матовыми. Колебания освещенности на рабочем месте, вызванные, например, резким изменением напряжения в сети, обусловливают переадаптацию глаза, приводя к значительному утомлению. Постоянство освещенности во времени достигается стабилизацией питающего напряжения, жестким креплением светильников, применением специальных схем включения газоразрядных ламп. При организации освещения следует выбирать необходимый спектральный состав светового потока. Это требование особенно существенно для обеспечения правильной цветопередачи, а в отдельных случаях для усиления цветовых контрастов. Оптимальный спектральный состав обеспечивает естественное освещение. Все эти требования учитываются действующими нормами проектирования и правилами эксплуатации освещения в помещениях и на открытых пространствах.

Основные светотехнические показатели и величины

В результате преобразования подводимой к телам энергии, в частности тепловой или электрической, при определенных условиях возникает электромагнитное излучение, количественно характеризующееся мощностью – лучистым потоком. Та часть лучистого потока, которая воспринимается зрением человека как свет, называется световым потоком Ф и измеряется в люменах, лм.

Световой поток может быть различно распределен в пространстве. Интенсивность его излучения в любом направлении характеризуется силой света I , определяемой отношением светового потока к телесному углу w , в пределах которого свет распространяется

В свою очередь телесный угол определяется отношением площади S , вырезанной им из сферы произвольного радиуса R , к квадрату радиуса

Полный телесный угол пространства, окружающего точку равен 4p ср (стерадиан), телесный угол каждой из полусфер, верхней и нижней, равен 2p ср. Единица силы света - кандела (кд). Кандела – это световой поток в люменах, испускаемый точечным источником в телесном угле 1 ср, лм/ср. понятие силы света применимо только к точечным источникам, размеры которых малы по сравнению с расстоянием до них.

Схематическое изображение светотехнических единиц

Падая на поверхность площадью S , световой поток Ф создает ее освещенность Е , определяемую соотношением

Единица освещенности – люкс, лк. Это освещенность поверхности площадью 1 м 2 световым потоком 1 лм, лм/м 2 . Освещенность поверхности не зависит от ее световых свойств. Зрительное восприятие в основном определяется яркостью В равномерно светящейся плоской поверхностью площадью 1 м 2 в перпендикулярном к ней направлении при силе света 1 кд. Поэтому

Единица яркости – кд/м 2 . Яркость освещенных поверхностей зависит от их световых свойств, степени освещенности, а в большинстве случаев также от угла, под которым поверхность рассматривается.

Свет и зрительная информация об окружающем мире воспринимаемая глазом человека, передаются по зрительному нерву в мозг, в котором формируется субъективный зрительный образ. Основными показателями работоспособности глаза являются контрастность, острота зрения, вероятность различения, время зрительного восприятия, поле зрения и ослепленность.

Для различения предметов человеком, прежде всего, необходима разность яркости предмета и фона, т.е. контрастность . Количественно контрастность определяют как отношение разности яркости предмета и фона к яркости предмета (фона)

Оптимальным значением яркости считают 0,6 – 0,9.

Нормальная видимость предметов зависит от угловых размеров предметов, различения, времени экспозиции и вероятности различения. Характеристикой пространственного порога зрения является острота зрения . Она определяется величиной, обратной минимальным размерам предмета, при которых он различим глазом. Размеры предмета выражают в угловых величинах, которые связаны соотношением

где a - угловой размер предмета различения; h – линейный размер предмета; l - расстояние от глаз до предмета.

У людей с нормальным зрением порог остроты зрения при нормальной яркости соответствует примерно 1¢. Оптимальные условия различения предметов будут при a ³ 30 - 40¢.

Нормирование освещенности

Освещенность рабочих поверхностей в производственных помещениях регламентируется строительными нормами и правилами СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение».

В основу нормирования освещенности положены следующие показатели, характеризующие условия зрительной работы: размер объекта различения и его коэффициент отражения, фон, контраст объекта с фоном.

Объект различения – рассматриваемый объект, отдельная его часть или дефект, которые следует контролировать в процессе работы.

Размер объекта – наименьший размер, который необходимо выделить при проведении работ.

Коэффициент отражения объекта r 0 различается по светлоте так же, как и фон. Объект может быть светлым при r 0 > 0,4, средним при 0,2 £ r 0 £ 0,4 и темным при r 0 < 0,2.

Фон – поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на которой он рассматривается. Фон считается: светлым при коэффициенте отражения поверхности r Ф , на которой рассматривается объект, более 0,4; среднесветлым при коэффициенте отражения от 0,2 до 0,4; темным при коэффициенте отражения менее 0,2.

Контраст объекта с фоном К характеризуется отношением абсолютной величины разности между яркостью объекта и фона к яркости фона или между их коэффициентами отражения к коэффициенту отражения фона. Контраст объекта с фоном бывает большим, средним или малым в зависимости от его численного значения:

o большим – при К > 0,5 (объект и фон резко разняться по яркости);

o средним – при 0,2 £ К £ 0,5 (объект и фон заметно отличаются по яркости);

o малым – при К < 0,2 (объект и фон мало отличаются по яркости).

При нормировании осветительных условий для заданной зрительной работы при искусственном освещении необходимо знать:

разряд работы, который зависит от размера объекта различения;

подразряд работы, который зависит от контраста объекта с фоном и характеристики фона.

В соответствии со СНиП 23-05-95 все зрительные работы делятся на 8 разрядов. Разряды от I до V разбиты на четыре подразряда в зависимости от контраста объекта различения с фоном и характеристики фона.

Естественное освещение

Естественное освещение – освещение помещений светом неба (прямым или отраженным), проникающим через световые проемы (окна) в наружных стенах. Образуемое в результате взаимодействия прямого и отраженного света диффузное освещение помещений создает благоприятное распределение яркости, что оказывает положительное действие на зрение. Естественное освещение подразделяется на боковое - через световые проемы в наружных стенах или через прозрачные части стен, выполненные из пустотелых стеклянных блоков; верхнее - через световые проемы, устраиваемые в покрытии или через прозрачные части покрытия; и комбинированное - через световые проемы в покрытии и стенах или через прозрачные ограждения покрытий и стен. Во всех производственных помещениях с постоянным пребыванием в них людей для работ в дневное время следует предусматривать естественное освещение как более экономичное и совершенное с точки зрения медико-санитарных требований по сравнению с искусственным освещением. Особенность естественного освещения – чрезвычайно широкий диапазон изменения и непостоянство. Поэтому оценивать естественное освещение в абсолютных единицах освещенности – люксах не представляется возможным. В качестве нормируемой величины принята относительная величина – коэффициент естественной освещенности е (КЕО ), который представляет собой выраженное в процентах отношение освещенности в данной точке помещения Е ВН к одновременной освещенности точки Е НАР , находящейся на горизонтальной плоскости вне помещения и освещенной рассеянным светом всего небосвода

Схема определения коэффициента естественной освещенности

Следовательно, коэффициент естественной освещенности показывает, какую долю от одновременной горизонтальной освещенности на открытом месте при диффузном свете небосвода составляет освещенность в рассматриваемой точке помещения. Наружная освещенность для разных местностей различна и колеблется в широких пределах. В пределах России в ясный день полуденная освещенность колеблется от 4000 лк (в декабре) до 38000 лк (в июне). Наименьшую расчетную освещенность в помещении определяют при наружной освещенности 5000 лк.

Достаточность естественного освещения в помещении регламентируется специальными нормами, которыми установлены значения КЕО в зависимости от следующих 4-х факторов:

§ характера и точности зрительной работы;

§ системы освещения;

§ коэффициента светового климата, определяемого в зависимости от района расположения здания на территории России;

§ коэффициента солнечности, зависящего от ориентации здания относительно сторон света.

Нормированные значения КЕО, е N , для зданий, располагаемых в различных районах следует определять по формуле

где N - номер группы обеспеченности естественным светом по табл.; е Н - значение КЕО; т N - коэффициент светового климата.

В зависимости от напряжения зрительного аппарата при выполнении работы освещенность на предприятиях делят на 8 разрядов – от наивысшей точности до общего наблюдения за ходом производственного процесса.

В помещениях с боковым односторонним освещением нормируется минимальное значение коэффициента естественной освещенности в точке на рабочей плоскости, наиболее удаленной от светового проема. При боковом двустороннем освещении и симметричных световых проемах нормируется минимальное значение коэффициента естественной освещенности в середине помещения, а при наличии в середине помещения свободного прохода - на границах этого прохода. Если световые проемы несимметричны, за минимальное значение коэффициента естественной освещенности принимается наименьшее значение коэффициента из числа вычисленных для различных точек помещения с предполагаемой наименьшей освещенностью.

В помещениях, освещаемых верхним или комбинированным светом, нормируется среднее значение коэффициента естественной освещенности в пролете или помещении, который определяется по формуле

где е Ф - среднее значение коэффициента естественной освещенности от фонаря; е О - среднее значение коэффициента естественной освещенности от окон.

Кроме интенсивности естественного освещения, нормируется равномерность естественного освещения, которая в производственных помещениях 1 и 2-го разрядов работ с верхним освещением должна быть не менее 0,5, а для работ 3 и 4-го разрядов - не менее 0,3.

Равномерность освещения характеризуется отношением минимального коэффициента естественной освещенности e min к максимальному его значению е max на рабочей плоскости в пределах характерного разреза помещения (обычно посредине помещения по оси светового проема или по оси простенка между световыми проемами).

Для производственных помещений с боковым и комбинированным освещением неравномерность естественного освещения не нормируется.

Размеры и расположение световых проемов в помещениях, а также соблюдение норм освещенности проверяются расчетом. При этом руководствуются следующими соображениями.

Световой поток, падающий в ту или иную точку помещения, суммируется из прямого диффузного света от небосвода е Н (с учетом светопотерь), света, отраженного от внутренних поверхностей помещения е О , и света, отраженного от поверхности земли е З . Таким образом, e = е Н + е О + е З .

Освещенность е Н , получаемая в помещении от диффузного света небосвода, зависит от величины световых проемов и их размещения. Она увеличивается с увеличением площади световых проемов, а также при размещении световых проемов в верхней части стен и в покрытии зданий. Освещенность е О , получаемая за счет света, отраженного от внутренних поверхностей помещения, зависит от цвета пола, окраски стен и потолка. В помещениях со светлыми полами, с потолком и стенами, окрашенными белой краской, освещенность повышается в 2 и более раза. Освещенность e З учитывается только для зданий с боковым освещением. Отраженный свет от поверхности территории, прилегающей к зданию, при боковом освещении помещений, имеющих светлую окраску потолка, увеличивает освещенность в помещениях на 30% и более при светлом грунте (песок) или при покрытии грунта светлой керамической плиткой.

Схема определения коэффициента естественной освещенности с учетом отраженного света

Рабочие места предприятий быта по зрительной характеристике относятся обычно к 3 и 4 разрядам работ с нормируемым КЕО = 1, 5 – 2,0. В помещениях, в которых осуществляют работы различной точности, значение КЕО принимают по точности работы, преобладающей в данном производстве. При расположении зданий ниже 45° северной широты КЕО умножают на 0,75, при расположении зданий севернее 60°северной широты – на 1,2.

При устройстве естественного освещения надо учитывать, что боковое освещение применяется в зданиях при отношении глубины помещения к высоте не более 8. Световые проемы в наружных стенах могут быть в виде отдельных окон, ленточные (одна или несколько лент по высоте стены) и сплошные. Проемы в виде отдельных окон устраиваются в тех зданиях, где производится грубая обработка изделий, а также в складских зданиях. Если необходимо иметь хорошее естественное освещение на большую глубину помещений, предусматривают ленточное или сплошное остекление. В зданиях, имеющих отношение глубины помещения к высоте более восьми, возникает необходимость устройства световых фонарей (световые фонари - это остекленные надстройки, возводимые над проемами, устраиваемыми в покрытии здания).

Расчет естественного освещения

Расчет естественного освещения сводится к определению площади оконных проемов производственного помещения. Этот расчет должен определить правильное отношение площади оконных проемов к площади пола. Правильное соотношение этих площадей обеспечивает минимально допустимое значение коэффициента естественной освещенности на рабочем месте.

Расчет осуществляют по формуле

где S 0 - площадь оконных проемов, м 2 ; S П - площадь помещения, м 2 ; e N - нормируемый КЕО; К З - коэффициент запаса – величина, принимаемая в зависимости от запыленности производственного помещения (при запыленности рабочей зоны свыше 5 мг/м 3 К З = 2,0; от 1,0 до 5,0 мг/м 3 – К З = 1,8; менее 1 мг/м 3 – К З = 1,5); h 0 - световая характеристика окна, равная площади светового проема в % от площади пола (принимают по таблицам СНиП 23 – 05 – 95); t 0 - общий коэффициент светопропускания (определяют по формуле t 0 = t 1 × t 2 × t 3 , где t 1 – коэффициент светопропускания материала, t 2 – коэффициент, учитывающий потерю света в переплетах светопроема; t 3 – коэффициент, учитывающий потерю света в несущих конструкциях; r 1 - коэффициент, учитывающий повышение коэффициента естественной освещенности благодаря свету, отраженному от светлых поверхностей оборудования, стен и потолка помещения; К ЗД – коэффициент, учитывающий затемнение окон противостоящими зданиями.

Коэффициент r 1 зависит от средневзвешенного коэффициента отражения поверхностей помещения Р СР , %, который при боковом и верхнем освещении определяется по формуле

где Р ПТ, Р СТ, Р ПП – коэффициент отражения потолка, стен, пола, %; S ПТ, S СТ, S ПП – площади потолка, стен, пола, м 2:

где В – ширина помещения, м; L – длина помещения – расстояние между стенами, перпендикулярными к наружной стене, м; Н – высота помещения, м.

Отношение площади окон к площади пола для производственных помещений обычно должно быть 1: 4 ¼ 1: 6.

Посредством зрения люди воспринимают до 90 % необходимой для работы информации. Свет необходим для нормальной жизнедеятельности человека, сохранения его здоровья и поддержания высокой работоспособности. Рациональное освещение - одно из основных средств профилактики травматизма. Проведенные в США в 60-х годах XX в. исследования показали, что из-за недостаточной освещенности происходило около 20 % всех несчастных случаев, повлекших за собой экономические потери в размере = 2 млрд долларов в год.

Состояние функции зрения определяется следующими свойствами глаза:

остротой зрения - способностью глаза различать мелкие предметы;

скоростью зрительного восприятия - временем, в течение которого глаз успевает рассмотреть предметы;

временем ясного устойчивого видения, характеризующимся периодом, за который рассматриваемый предмет не утрачивает четкости контуров;

контрастной чувствительностью - способностью глаза различать яркости различной интенсивности;

зрительной адаптацией - приспособлением глаза к изменяющимся условиям освещенности;

аккомодацией - способностью глаза видеть предметы, находящиеся на различном расстоянии от него.

Производственное освещение характеризуется количественными и качественными показателями. К количественным относятся световой поток Ф, сила света I, освещенность Е, яркость поверхности Я и коэффициент отражения р. Качественные показатели характеризуют условия зрительной работы. Это такие понятия, как фон, величина контраста объекта с фоном К, видимость V, показатель ослепленности Р и др.

Световой поток Ф - это лучистая энергия, вызывающая световое ощущение. Единица измерения - люмен [лм]. Люмен представляет собой световой поток от эталонного точечного источника в 1 международную свечу, помещенного в вершине телесного угла в 1 стерадиан [ср].

Световой поток принято оценивать в пространстве и на повер­хности. В первом случае характеристикой служит сила света I- пространственная плотность светового потока: I = dФ/dw (здесь dw - телесный угол, в пределах которого распространяется свето­вой поток, ср); во втором - освещенность Е= dФ/dS (здесь dS - площадь поверхности, на которую падает световой поток, м 2). Единица измерения силы света - кандела [кд] (лат. candela - свеча): 1 кд = 1 лм/cp. Единица измepeния освещенности - люкс [лк]: 1 лк= 1 лм/м 2

Яpкocть Я -это часть пространственной плотности светового потока, исходящая от светящейся или освещаемой поверхности в сторону глаза. Она зависит от силы света, угла падения светово­го потока на плоскость, цвета предмета и др. Чрезмерная яркость называется блecткocтью. Единица измepeния яркости - нит: 1 Нт = 1 кд/м 2 .

Коэффициент отражeния р характеризует способность поверхности oтрaжaть падающий на нее световой поток: р = Ф отр /Ф пoд Поверхность, на которой рассматривают объект, называют фоном. При р > 0,4 фон считают светлым, при 0,2 < р < 0,4 - средним, при р < 0,2 - темным.

Koнтрacт объекта с фоном характеризуется отношением яркостей рассматриваемого объекта и фона: К = (Я ф - Я o)/Я ф (здесь Я ф и Я o - соответственно яркость фона и объекта). При К> 0,5 контраст объекта с фоном считают большим, при 0,2...0,5 - средним и при К < 0,2 - малым.

Bидимocть - это способность глаза воспринимать объект в зависимости от его освещенности, размера, яркости, контраста объекта с фоном и длитeльнocти экспозиции: V = K /К ^^ (здесь К ^ контраст объекта с фоном; К пор - пороговый контраст, т. е. наименьший различимый глазом контраст, при небольшом уменьшении которого объект становится неразличимым).

Пoкaзaтель oслeплeннocти:

P = 1000(k 0 -l),

где k o = V 1 /V 2 - коэффициент ocлeплeннocти; V 1 , V 2 - видимость объекта наблюдения соответственно при экранировании и при наличии блecткиx источников в поле зрения.

Чyвcтвитeльнocть глаза неодинакова к различным цветам. Наибольшая восприимчивость наблюдается по отношению к желтому и желто-зеленому цветам, наименьшая - к красному и фиолетовому.

KЛACCИФИкациЯ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ И ОСНОВНЫЕ САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

Классификация производственного освещения приведена на рисунке 1. Естественное освещение наиболее благоприятно как для органов зрения, так и для организма человека в целом. При недостаточности естественного освещения применяют искусственное или совмещенное.

Рис. 1. Виды производственного освещения

Естественное освещение производственных помещений через световые проемы в наружных стенах (окна) называют боковым, через световые проемы в перекрытии зданий (фонари) - верхним, а через окна и фонари одновременно - комбинированным. Если расстояние от окон до наиболее удаленных от них рабочих мест менее 12 м, то предусматривают боковое одностороннее освещение, при большем расстоянии - боковое двустороннее.

Большинство производственных помещений оборудуют системами общего искусственного освещения - когда светильники расположены в верхней (потолочной) зоне. Если расстояние между светильниками одинаковое, то освещение считают равномерным) при размещении светильников ближе к оборудованию - локализованным.

Комбинированным называют такое искусственное освещение, когда к общему добавляется местное. Местным считают освещение, при котором световой поток светильников концентрируется непосредственно на рабочих местах. В соответствии со Строительными нормами и правилами (СНиП) применение только одного местного освещения в производственных помещениях не допускается.

Рабочее освещение устраивают во всех помещениях и на территориях для обеспечения нормальной работы и прохода людей, движения транспорта при отсутствии или недостатке естественного освещения.

Аварийное освещение необходимо для продолжения работ при внезапном отключении рабочего освещения, что может вызвать нарушение процесса обслуживания оборудования или непрерывного технологического процесса, пожар, взрыв, отравление людей, травматизм в местах большого скопления людей и т. п. Наименьшая освещенность рабочих поверхностей, требующиx обслуживания в аварийном режиме, должна быть не менее 5 % освещенности, нормируемой для рабочего освещения при системе общего освещения, но не менее 2 лк внутри зданий и 1 лк на открытых площадках.

Дежурным считают освещение производственных объектов в нерабочее время.

Искусственное освещение, создаваемое вдоль границ охраняемых в ночное время территорий, называют охранным.

Эвакуационное освещение устраивают в местах, опасных для прохода людей, а также в основных проходах и на лестницах) служащих для эвакуации людей из производственных зданий при численности работающих более 50) в производственных помеще­ниях с постоянно работающими в них людьми, где выход людей из помещения при внезапном отключении рабочего освещения связан с опасностью травматизма вследствие продолжения работы производственного оборудования, а также в производственных помещениях с численностью работающих более 50 независимо от степени опасности травматизма. Эвакуационное освещение должно обеспечивать минимальную освещенность основных проходов и на ступенях лестниц: в помещениях 0,5 лк, на открытых терри­ториях 0,2 лк.

Санитарно-гигиенические требования, предъявляемые к производственному освещению: приближенный к солнечному оптимальный состав спектра; соответствие освещенности на рабочих местах нормативным значениям; равномерность освещенности и яркости рабочей поверхности, в том числе и во времени; отсутствие резких теней на рабочей поверхности и блесткоста предметов в пределах рабочей зоны; оптимальная направленность светового потока, способствующая улучшению различения рельефности элементов поверхностей.

ЕСТЕСТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ. ЕГО НОРМИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ

Естественное освещение создается прямыми солнечными лучами или рассеянным светом небосвода. Его следует предусматривать для всех производственных, складских, санитарно-бытовых и административных помещений.

Спектр естественного освещения наиболее благоприятен для глаз человека. Вxодящее в состав солнечного спектра ультрафиолетовое излучение имеет важное значение для здоровья человека, однако оно практически полностью задерживается при прохождении сквозь обычное стекло, поэтому не проникает внутрь помещений.

Естественное освещение не может быть единственным для, большинства работ, так как резко меняется в зависимости от времени суток, сезона года и атмосферных условий. С учетом этого в качестве основной нормируемой величины принят коэффициент естественной освещенности е , представляющий собой отаошение освещенности на рабочем месте Е р к наружной освещенности Е н, измеренной на открытой площадке, %:

Коэффициент естественной освещенности (КЕО) не зависит от времени дня и других причин изменчивости естественного освещения. Гигиенические нормы, приведенные в СНиП, устанавливают требуемое значение КЕО в зависимости от точности работ и вида освещения.

В основу установления разряда работ по степени точности положен наименьший размер объекта различения, т. е. минимальная величина предмета, который должен различать глаз при данной трудовой деятельности, например расстояние между двумя соседними штрихами при пользовании измерительным инструментом, диаметр точки (знака препинания) самого мелкого шрифта при чтении и письме и т. п.

При боковом естественном освещении нормируют минимальное значение е , определяемое на наиболее удаленных от окон рабочих местах. При верхнем и комбинированном естественном освещении нормируют среднее значение е , вычисляемое не менее чем для пяти равноудаленных одна от другой точек условной рабочей поверхности 1:

где е 1 , е 2 ,...,е п - значения КЕО в отдельных точках; п - число точек контроля освещенности.

Кроме интенсивности естественного освещения нормируют его равномерность, которая в производственных помещениях для работ I, II, III и IV разрядов точности и комбинированным освещением должна быть не менее 0,3. Равномерность освещения характеризуется отношением минимального значения е min к его максимальному е тах на рабочей плоскости в пределах характерного разреза помещения. Характерным считают поперечный разрез посередине помещения, плоскость которого перпендикулярна плоскости остекления световых проемов (при боковом освещении) или продольной оси пролетов помещения (при верхнем освещении). Если в помещениях доя работ I и II разрядов Можно уменьшить расстояние между фонарями и увеличить их число, то равномерность освещения рекомендуется принимать не менее 0,5.

Расчет естественного освещения сводится к определению площади световых проемов. Наиболее простым является метод расчета с использованием светового коэффициента, равного отношению площади световых проемов SS О к площади пола помещения S n: a= SS О / S n . В этом cлучae SS 0 вычисляют по известным значе­ниям а, которые составляют для гаражей 0,10...0,12, длястаночных и сборочных отделений мастерских 0,14...0,16, в помещениях для содержания крупного рогатого скота 0,10...0,05 и т. д. Следует отметить, что такой метод расчета применяют главным образом как проверочный.

Более точно требуемую площадь световых проемов, обеспечивающую нормированные значения КЕО, определяют по формулам:

при боковом освещении помещений

при верхнем освещении

где S o , Sф - площади соответственно световых проемов окон и фонарей, м 2 ; е тт, е ср - соответственно нормированные минимальное (при боковом освещении) и среднее (при верхнем освещении) значения КЕО для помещений с работами данного разряда; г| 0 - световая характеристика окна, равная отношению площади световых проемов к площади пола при e min = 1: л о = 6,5...66 %; к - коэффициент > учитывающий затенение окон противостоящими зданиями: Л= 1,1.„1,7; т - общий коэффициент светопропускания, учитывающий степень загрязнения остекления: х = 0,25. ..0,6; Г) и г 2 - коэффициенты, учитывающие влияние отраженного света соответственно при боковом и верхнем освещении: г х - 1,05. ..10, г 2 = 1,05...1,9; т|ф - световая характеристика фонаря, представляющая собой отно­шение площади остекления фонаря к площади пола (S^/S n) при e cp =l%: Лф-1,5...1б,0.

Уровень естественной освещенности в производственных помещениях с течением времени снижается вследствие загрязнения остекленных поверхностей, стен и потолков. Поэтому следует регулярно чистить стекла, красить или белить стены и потолки. Такие мероприятия необходимо выполнять тем чаще, чем выше концентрация пыли или других взвешенных в воздухе веществ.

Слепящее действие прямых солнечных лучей на работающих и возникающую при этом блесткость предметов устраняют с помощью солнцезащитных козырьков, штор, жалюзи и экранов.

При низких (менее 0,5 %) значениях КЕО в помещениях для постоянного пребывания в них работающих (на предприятиях в северных районах страны, при ведении подземных работ, в заглубленных овощехранилищах, при выращивании грибов в подвальных помещениях и т. п.) следует предусматривать устройство оснащенных эритемными или ртутно-кварцевыми лампами фотариев для ультрафиолетового облучения работающих с целью повышения иммунобиологической сопротивляемости организма.

ИСКУССТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ. ИСТОЧНИКИ СВЕТА И СВЕТИЛЬНИКИ

Для искусственного освещения помещений используются лампы накаливания и газоразрядные лампы.

Лампы накаливания просты в устройстве, дешевы и удобны в эксплуатации. Однако они преобразуют в световой поток лишь 2,5...3 % потребляемой энергии, чувствительны к колебаниям напряжения в электрической сети, искажают цветопередачу, усиливая желтые и красные тона при недостатке синей и фиолетовой частей спектра. Промышленность выпускает различные лампы накаливания: вакуумные НВ (их мощность обычно не превышает 40Вт), газонаполненные НГ, биспиральные с криптоно-ксеноновым наполнением НБК и др.

Строительные нормь1 и правила предусматривают применение газоразрядных ламп в качестве основного источника света по причине следующих их преимуществ: значительная световая отдача, в 2...4 раза превышающая аналогичный показатель у ламп накаливания; экономичность; благоприятный состав спектра; больший нормативный срок службы, составляющий 6000... 12 000 ч против 1000 ч у ламп накаливания.

Газоразрядные (люминесцентные) лампы - это трубки или колбы с расположенными внутри электродами) наполненные инертным газом или парами ртути. При пропускании электрического разряда через газ или пары металла возникает ультрафиолетовое излучение > падающее на слой люминофора, которым покрыта внутренняя поверхность лампы. Люминофор преобразует ультрафиолетовое излучение в видимый свет. Подбирая состав люминофора, можно добиться светового потока нужной цветности. Различают газоразрядные лампы низкого давления, внутри которых в процессе изготовления создается некоторое разрежение, и высокого давления.

Условное обозначение люминесцентных трубчатых ламп низкого давления для общего освещения расшифровывают так: Л - люминесцентная; Б - белая; Д - дневная; Е - естественная; Ц - с улучшенной цветопередачей; ТБЦЦ - тепло-белая с очень хорошей цветопередачей; Т - с трехкомпонентной смесью люминофоров, имеющей узкополосный спектр излучения; Р - рефлектор­ная; К - красная; Г - голубая; Ж - желтая; 3 - зеленая; Р - ро­зовая; М - модернизированная; 2 и 7 - отличительная особенность ламп от базовой модели; 10, 15, 18, 20, 30, 36, 40, 65, 80 - номинальная мощность в ваттах.

Лампы высокого давления позволяют создавать значительные уровни освещенности при сравнительно небольших затратах электроэнергии. Их применяют для наружного освещения и в высоких помещениях при наличии пыли, дыма или копоти в воздухе. Наиболее часто используют лампы ДРЛ (дуговые ртутные люминесцентные) или их разновидность - ДРВЛ (дуговые ртутно-вольфрамовые люминесцентные), недостатком которых является усиление зеленых и голубых тонов. Поэтому в случае, когда искажение восприятия цветов недопустимо, предпочтение отдается лампам типа ДРИ (дуговым ратным с йодидами металлов), обладающим исправленной цветностью.

К недостаткам газоразрядных ламп кроме искажения цвета относятся: наличие стробоскопического эффекта, шум пускорегулирующей аппаратуры и плохая загораемость ламп низкого давления при пониженной температуре воздуха (техническая характеристика предусматривает работу трубчатыx люминесцентных ламп низкого давления в диапазоне температур 10...55 °С).

Устройство, состоящее из лампы и осветительной арматуры, называют светильником. В осветительной арматуре устанавливают источник света дляраспределения светового потока в нужную сто­рону, защиты глаз от блесткости светящейся поверхности лампы и защиты лампы от загрязнения или маги, а также с целью обеспечения электро-, пожаро- и взрывобезопасности.

Степень защиты от слепящего действия светильника характеризует защитный угол a между горизонталью и линией, соединяющей нить накаливания с противоположным краем отражателя (рис. 2). Как правило, a > 27°.

Промышленность выпускает примерно 25...30 различных типов светильников для ламп накаливания и около 200 для люминесцентных ламп (рис. 20.3). В зависимости от распределения светового потока в пространстве различают светильники прямого, рассеянного и отраженного света. В светильниках для люминесцентных ламп преимущественно прямое светораспределение, а в светильниках для ламп накаливания - прямое и рассеянное.

Светильники прямого света излучают в нижнюю полусферу не менее 90 % всего светового потока. Их используют в помещениях с темными потолками и стенами, в которых выделяется много пыли, копоти, различных испарений (цехи по производству комбикормов, кузницы и т. п.). Дают довольно резкие тени. Светильники преимущественно прямого света, излучающие в нижнюю полусферу 60...90 % всего светового потока, устанавливают в помещениях с потолками и стенами, хорошо отражающими свет. Они дают довольно мягкие тени.

Светильники рассеянного света излучают в каждую полусферу 40...60 % всего светового потока. Их применяют в помещениях, где необходимо создать высокие уровни освещенности рассеянным светом, а также в конторских и бытовых помещениях со светлыми стенами и потолками.

Светильники преимущественно отраженного света излучают в верхнюю полусферу 60...90 % всего светового потока. Светильники отраженного света излучают в верхнюю полусферу не менее 90 % всего потока.

Светильники с люминесцентными лампами чаще всего выполняют многоламповыми. Они могут быть прямого света (типов ОД, ОДР), преимущественно прямого света (типов ОДО, ОДОР, ШЛД, ШОД) и рассеянного света (типа ПВЛ).

В комбинированных системах используют светильники местного освещения, предназначенные для создания высоких уровней освещенности на ограниченной площади рабочей поверхности. При устройстве таких систем следует соблюдать условие, согласно которому светильники общего освещения должны обеспечивать не менее 10 % освещенности рабочей поверхности, предусмотренной для данного вида работы. Для местного освещения с целью исключения стробоскопического эффекта, как правило, применяют лампы накаливания.

Конструктивное исполнение светильников зависит от их назначения. В открытых светильниках лампа не отделена от внешней среды, а в закрытых лампа и патрон отделены от внешней среды оболочкой без уплотнения. Применяемые для освещения сырых, насыщенных водяными парами помещений влагонепроницаемые светильники имеют корпус, способный противостоять воздействию влаги, а его конструкция обеспечивает герметичность вводных проводов, патрона и лампы. Во взрывозащищенных светильниках предупреждено возникновение искры. Для освещения помещений с повышенной концентрацией пыли используются пыленепроницаемые светильники.

Тип светильников определяется восемью труппами знаков, состоящих из трех букв и цифр. Структура условного обозначения светильников и облучателей выглядит следующим образом:

Здесь 1 - источник света (одна буква); 2 - способ установки светильника (одна буква); 3 - назначение светильника (одна буква); 4 - номер серии (двузначное число в пределах 01...99); 5 - количество ламп (число); 6 - мощность лампы, Вт (число); 7 - модификация (трехзначное число в пределах 001...999); 8 -климатическое исполнение и категория размещения (буква и цифра).

Расшифровка буквенных обозначений светильников приведена в таблице 2.

Таблица2. Буквенные обозначения светильников и облучателей

Источник света	Обозначение	Способ установки	Обозначение	Область применения	Обозначение
Лампы накаливания: общего назначения светильники (зеркальные и диффузные) кварцевые галогенные Люминесцентные лампы: прямые трубчатые	Н С И Л	Подвесные Потолочные Настенные Настольные	С Б Н	Промышленные предприятия Рудники и шахты Общественные здания Жилые (бытовые)	П Р О Б
фигурные эритемные Ртутные лампы: тапа ДРЛ типа ДРИ Натриевые лампы Бактерицидные лампы Ксеноновые трубчатые лампы	Ф Э Р Г Ж Б К	Напольные и венчающие Встраиваемые Консольные Ручные сетевые Ручные аккумуляторные Головные Пристраиваемые	Т В К Р Ф Г Д	Для наружного освещения	У

Например, светильник НПБ-01-60-029- потолочный, серии 01, с лампой накаливания мощностью 60 Вт, предназначен для освещения жилых (бытовых) помещений, исполнен в 29 модификациях.

Светильники и облучатели, разработанные до 1974 г., имеют другие обозначения и названия, например НСПО 1х100/ДОЗ-01, «Астра-1», «Астра-2», ШОД-2 х 40 и т. д.

НОРМИРОВАНИЕ ИСКУССТВЕННОЙ ОСВЕЩЕННОСТИ

Нормы требуемых уровней освещенности рабочих поверхностей установлены Строительными нормами и правилами в зависимости от принятых источников света и системы освещения. Этот документ регламентирует минимально допустимые значения освещенности и не запрещает применять повышенную освещенность в случаях, когда это целесообразно.

Более экономичные люминесцентные лампы позволяют получить при одинаковой мощности в несколько раз б6льшую освещенность по сравнению с лампами накаливания. Комбинированное освещение также экономичнее общего. Поэтому для люминесцентного и комбинированного освещения установлены более высокие нормы, т. е. в нормы заложена тенденция повышения освещенности в тех случаях, когда ее можно увеличить за счет улучшения экономичности осветительной установки.

Следует отметить, что, начиная с работ малой точности (VI- VIII разряды), нормируется освещенность только системы общего освещения, так как требуемые уровни освещенности относительно низки, а характеристика работ такова, что устраивать местное освещение нецелесообразно или невозможно. Нормы предусматривают увеличение табличных значений освещенности в следующих случаях: если расстояние от рассматриваемого объекта до глаз работающего больше 0,5 м; при выполнении напряженной зрительной работы в течение всего рабочего дня; при повышенной опасности травматизма; при специальных повышенных санитарных требованиях (например, на предприятиях по производству пищевой или фармацевтической продукции); при работе или производственном обучении подростков; при отсутствии в помещении естественного света.

РАСЧЕТ ИСКУССТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ

Общие принципы расчета. Расчет искусственного освещения ведут в определенной последовательности. Прежде всего выбирают тип источника света, систему освещения и определяют норму освещенности. Затем, отдав предпочтение конкретному типу светильников и способу освещения, размещают их в помещении и рассчитывают освещенность в интересующих точках. После этого уточняют размещение и число светильников, определяют единичную мощность ламп.

При выборе источников света руководствуются следующими соображениями. В помещениях с высокими требованиями к качеству цветопередачи, температурой воздуха выше 10 о С и отсутствием опасности травматизма в связи со стробоскопическим эффектом отдают предпочтение экономичным газоразрядным лампам. Люминесцентное освещение следует применять в помещениях при недостатке или отсутствии естественного света и выполнении точных работ.

Определяя систему освещения, учитывают большую экономичность системы комбинированного освещения и в противовес этому большее совершенство в гигиеническом отношении системы общего освещения, так как последняя позволяет равномернее распределить световой поток и яркость в поле зрения. Улучшение конструкций осветительных приборов неизбежно должно привести к вытеснению комбинированного освещения, поэтому по возможности необходимо исключать использование местных светильников. Однако при выполнении работ I…V разрядов для создания требуемой направленности светового потока и исключения блесткости целесообразно применять комбинированное освещение.

В случае выбора системы общего освещения принимают во внимание то, что локализованное освещение позволяет добиться высоких уровней освещенности на отдельных участках работ без повышения экономических затрат. Применению локализованного освещения отдают предпочтение также в случае неравномерного размещения оборудования по площади помещения.

Тип светильника определяют по технологическим условиям с учетом требований к распределению яркости в поле зрения работающих. Выбор конструктивного исполнения светильников зависит от состояния воздушной среды в данном помещении (наличия пыли, влаги, пожаро- или взрывоопасных вещества).

Расположение светильников в помещении при системе общего освещения зависит от высоты их подвеса над освещаемой плоскостью. Соблюдая оптимальное отношение расстояния между светильниками l к высоте их подвеса h, достигают необходимой равномерности освещения рабочих поверхностей. Значения l/h для светильников некоторых типов следую1цие: 1,4 - для «Глубокоизлучателя», «Люцетты», ОД, ОДО, ПВЛ-6; 1,5 - для «Универсаль», ПУ, ПВЛ-1; 2 -для ВЗГ, Фм.

Необходимо также выбрать расстояние l 1 между светильниками и стеной. Если рабочие поверхности горизонтальные и расположены непосредственно у стен, то рекомендуется принимать l 1 = (0,25. ..0,3) l . Если же вдоль стен расположены проходы, то l 1 , = 0,4...0,5) l .

Светильники с люминесцентными лампами в помещении обычно располагают рядами. Расстояние между рядами принимают равным (1,2...1,5)h в зависимости от типа светильников.

Расчет методом удельной мощности. Данный метод применяют для ориентировочных или проверочных расчетов освещенности в помещениях при равномерном расположении в них светильников. Значения удельной мощности Р у зависят от многих переменных, но для случаев оптимального расположения светильников известного типа, заданной освещенности и высоты подвеса они известны. Их можно найти в справочной литературе.

В этом случае мощность одной лампы, Вт, рассчитывают по формуле

К атегория: Электромонтажные работы

Основные световые величины

К основным световым величинам относят: световой поток, освещенность и силу света.

Мощность излучения лампы, которая оценивается по световому ощущению, производимому на глаз человека, называют световым потоком и выражают в люменах (лм). Падая на какую-либо поверхность, световой поток освещает ее. Световой поток обычной стеариновой свечи составляет 10-15 лм, электрической лампы накаливания мощностью 25 Вт и напряжением 220 В - свыше 200 лм.

Отношение светового потока лампы (лм) к потребляемой лампой мощности (Вт), или величина светового.потока получаемой на 1 Вт потребляемой мощности, называют световой отдачей (светоотдачей), которая характеризует экономичность ламп.

Световой поток, приходящийся на единицу освещаемой поверхности, называют освещенностью и выражают в люксах: E=F/S (или 1 лк = 1 лм/1 м2), где F - световой поток, лм, S - освещаемая площадь, м2.

Плотность светового потока в данном направлении называют силой света и выражают в канделах (кд). Она характеризует распределение светового потока источника света.

Предметы, окружающие нас, способны отражать, поглощать или пропускать световой поток. Различают три вида отражения и пропускания света телами: рассеянное, направленное (зеркальное) и направленно-рассе-янное.

Рассеянное, или диффузное, отражение характерно для предметов, которые светятся с яркостью, одинаковой во всех направлениях, например гипс, мел, молочное стекло. Предметы, которые рассеивают падающий на них свет и одновременно начинают сами светиться, но с неравномерной яркостью, обладают направленно-рассеянным отражением, например матовое стекло, глянцевая бумага. Материалы, диффузно отражающие и пропускающие свет, широко применяют при изготовлении светотехнических приборов и устройств.

Светлые тона окраски помещений с установленным оборудованием максимально отражают падающий на них свет, что позволяет создавать уровень требуемой освещенности при использовании источников света меньшей мощности и с меньшим световым потоком по сравнению с темной окраской.

Освещенность нормируется для каждого помещения и рабочего места. На основе установленных норм освещенности проектируют освещение производственных помещений, учреждений, культурно-бытовых объектов, территорий, при этом норма освещенности газоразрядными лампами в 1,5 - 3 раза выше, чем лампами накаливания. Освещенность, требуемую по нормам, создает рабочее освещение, а при наличии аварийного - оба вида освещения. Аварийное освещение для продолжения работы должно создавать освещенность не менее 5% (2 лк) нормы для общего освещения, а эвакуационное - не менее 0,5 лк на полу по основным проходам помещений и лестницам.

При комбинированном освещении требуемая освещенность рабочих мест достигается в основном с помощью местного освещения, а от светильников общего освещения - не менее 10% нормы освещенности.

- Основные световые величины