Основные светотехнические понятия

Лекция №5

Тема 5. Производственное освещение.

1. Основные светотехнические понятия

2. Виды и системы освещения

3. Нормирование, проектирование и расчет естественного освещения

4. Нормирование, проектирование и расчет искусственного освещения

Основные светотехнические понятия

Через зрительный анализатор к нам поступает большая часть информации об окружающем мире. Зрительная работоспособность, производительность труда тесно связаны с рациональным производственным освещением. Свет оказывает влияние на эмоциональное состояние человека, обмен веществ, сердечно-сосудистую систему, нервно-психическую сферу. Свет – это не только важный стимулятор зрительного анализатора, но и организма в целом.

Вредное воздействие на глаза человека оказывают следующие опасные и вредны производственные факторы: недостаточное освещение рабочей зоны; отсутствие/недостаток естественного света; повышенная яркость; перенапряжение анализаторов (в т.ч. зрительных). Недостаточная освещенность приводит к утомлению зрения, может создать опасную ситуацию, привести к травмам. Слишком большая яркость источников света (блесткость) ведет к временному нарушению зрительной функции (ослепленность).

По данным ВОЗ на зрение влияет УФИ; яркий видимый свет; мерцание; блики и отраженный свет.

Основные понятия, характеризующие свет:

Световой поток F – это поток лучистой энергии, оцениваемый по зрительному ощущению, характеризует мощность светового излучения, измеряется в люменах (лм).

Сила света J – это пространственная плотность светового потока в данном направлении, измеряется в канделах (кд). J = F/W, где W–величина телесного угла в стерадианах.

Освещенность Е – это поверхностная плотность светового потока, измеряется в люксах (лк). E = F/S, где S – площадь освещаемой поверхности.

1 люкс – освещенность поверхности площадью 1 м² при F = 1 мм.

Яркость L – это величина, равная отношению силы света, излучаемого элементом поверхности в данном направлении, к площади проекции этой поверхности на плоскость, перпендикулярную этому направлению, измеряется в канделах на метр квадратный (кд/м²). L = J/S

Блескость – повышенная яркость светящихся поверхностей в прямом и отраженном свете, вызывающая нарушение зрительных функций. Другим словами, этоощущение, связанное с наличием в поле зрения яркости, значительно превышающей яркость, к которой может адаптироваться глаз, и вызывающей раздражение, дискомфорт или потерю зрительной работоспособности и ухудшение видения. Блесткость можно классифицировать либо по воздействию (дискомфортная блесткость, слепящая блесткость), либо в зависимости от ее источника (прямая, отраженная – зеркальная).

Показатель ослепленности – это критерий оценки слепящего действия источника света.

Р = (

где V₂ – видимость объекта различения при наличии ярких источников в поле зрения, V₁ – то же при экранировании этих источников. Экранирование осуществляемое с помощью щитков, козырьков и т.п. Показатель ослепленности не должен превышать 20 ¸ 80 ед.

Контрастность – это различие в яркости или цвете предметов.

Контраст объекта с фоном (К) – характеризуется соотношением яркостей рассматриваемого объекта (точка, линия, знак, трещина, риска, раковина и т.п.) и фона.

Фон – поверхность, которая прилегает к объекту различения.

К = (L_О – L_Ф)/L_О.

Контраст бывает: большой (К>0,5); средний (К = 0,2 – 0,5); малый (К<0,2).

Коэффициент отражения r = F_пад/F_отр.

В зависимости от коэффициента отражения фон бывает: светлый (r = 0,2 – 0,4); темный (r < 0,2).

Видимость – это способность глаза воспринимать объект:

V = , где К_пор – пороговый контраст.

Гигиенические требования к производственному освещению, основанные на психофизических особенностях восприятия света и его влияния на человека, определяются: спектральным составом света, который максимально должен быть приближен к солнечному; достаточным уровнем освещенности, учитывающим условия зрительной работы; необходимой равномерностью освещения и устойчивости его уровня; отсутствием блесткости и мерцания. Для выполнения этих требований организуют различные виды и системы освещения.

Виды и системы освещения

По видам производственного освещения различают:

1) естественное освещение

2) искусственное освещение

3) совмещенное освещение

Естественное освещение делится на

1) боковое (через окна),

2) верхнее (через застекленные перекрытия),

3) комбинированное (через окна и перекрытия).

Естественный свет имеет спектр, к которому глаз человека наиболее привычен. Естественное освещение обусловливается солнечными лучами и рассеянным светом небосвода и зависит от географической широты, высоты стояния солнца, степени облачности и прозрачности атмосферы. От этих недостатков свободно искусственное освещение, создаваемое с помощью искусственных источников света (лампы накаливания или газоразрядные). Оно подразделяется на рабочее, аварийное, эвакуационное, охранное, сигнальное.

Рабочее освещение предназначено для обеспечения нормального выполнения трудового процесса и прохода людей. Во внерабочее время включается дежурное освещение.

Аварийное освещение применяется для продолжения работы при внезапных отключениях энергоснабжения, когда отключение рабочего освещения может привести к чрезвычайной ситуации. При аварийном освещении часть светильников общего освещения питаются током от автономного источника и в случае отключения основной сети должны обеспечить освещенность не менее 5 % от нормы рабочего освещения.

Эвакуационное освещение необходимо при аварийной остановке для вывода (эвакуации) людей из помещения.

Охранное освещение размещается вдоль границ территорий, охраняемых в ночное время.

Сигнальное освещение предназначено для фиксации границ опасной зоны (например, сигнальное освещение мачт).

Искусственное освещение бывает местное, общее и комбинированное.

Общее – это такое освещение, когда системы освещения размещаются в верхней зоне помещения и освещают всю площадь, занятую оборудованием рабочих мест. В темное время суток наличие общего освещения обязательно.

Местное – это такое освещение, когда светильники концентрируют световой поток непосредственно на рабочее место. Работать только при местном освещении не рекомендуется, так как, переводя взгляд с ярко освещенной поверхности на темные окружающие предметы, мы создаем дополнительную нагрузку на глаза. Настольную лампу или другой переносной светильник устанавливают непосредственно на рабочем месте так, чтобы свет от нее падал спереди с левой стороны, тогда тень от руки не будет заслонять работу.

Комбинированное освещение (общее плюс местное) необходимо для получения более высоких уровней освещенности. Совокупность естественного и искусственного освещения называется совмещенным. Оно необходимо также для обеспечения более высоких уровней освещенности.