 |
Основные теоретические положения
|
|
|
|
Лабораторная работа 5
ИССЛЕДОВАНИЕ И ОЦЕНКА ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ
Цель работы: освоить основные положения по оценке, измерению и нормированию производственного освещения, овладеть навыками работы с приборами для определения освещённости в производственных условиях.
Основные теоретические положения
В зависимости от источника света производственное освещение может быть трех видов: естественное, создаваемое светом неба (прямым и отражённым), искусственное, осуществляемое электрическими лампами, и совмещенное, при котором недостаточное естественное освещение в светлое время суток дополняется искусственным.
Освещение характеризуется количественными и качественными показателями. К количественным показателям относятся: световой поток, сила света, освещенность, яркость, коэффициент отражения (рис. 5.1).
 | ||||
 | ||||
 |
Рис. 5.1. Схема, иллюстрирующая основные светотехнические понятия.
1. Световой поток F – это мощность светового видимого излучения, которая оценивается глазом человека по световым ощущениям. Единицей светового потока является люмен (лм) – световой поток от эталонного точечного источника в одну канделу (международную свечу), расположенного в вершине телесного угла в один стерадиан.
2. Сила света I – величина, оценивающая пространственную плотность светового потока и представляющая собой отношение светового потока F к телесному углу w, в пределах которого световой поток распространяется:
. (5.1)
За единицу силы света принята кандела (кд) – сила света точечного источника, излучающего световой поток в 1 лм, который равномерно распределяется внутри телесного угла в 1 стерадиан.
|
|
|
3. Освещенность Е – поверхностная плотность светового потока, представляет собой отношение светового потока F, падающего на элемент поверхности, к площади этого элемента S:
. (5.2)
За единицу освещенности принят люкс (лк) – уровень освещённости поверхности площадью 1 м2, на которую падает равномерно распределяясь, световой поток в 1 лм.
4. Яркостью поверхности В в данном направлении называется отношение силы света, излучаемой поверхностью в этом направлении, к проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную данному направлению:
, (5.3)
где I – сила света, излучаемая поверхностью S в заданном направлении;
S – площадь поверхности;
a – угол между нормалью к элементу поверхности S и направлением, для которого определяется яркость.
Единицей яркости является нит (нт) – яркость светящейся поверхности, от которой в перпендикулярном направлении излучается свет силой в 1 канделу с площади в 1 м2.
5. Коэффициент отражения r определяется как отношение отраженного от поверхности светового потока Fотр к падающему на неё световому потоку Fпад:
. (5.4)
К основным качественным показателям освещения относятся: фон, контраст объекта с фоном, видимость, показатель ослепленности и дискомфорта, коэффициент пульсации.
При оценке качественных показателей освещения используют понятие объект различения, т.е. рассматриваемый предмет, отдельная его часть или дефект, которые требуется различить в процессе работы.
Фон r – поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на которой он рассматривается. Фон считается:
светлым – при коэффициенте отражения поверхности более 0,4;
средним – при коэффициенте отражения поверхности от 0,2 до 0,4;
тёмным – при коэффициенте отражения поверхности менее 0,2.
Контраст объекта с фоном К характеризуется соотношением яркостей рассматриваемого объекта (точка, линия, знак, пятно, трещина или другие элементы, которые требуется различить в процессе работы) и фона определяется по формуле:
|
|
|
, (5.5)
где Во, ВФ – яркость объекта и фона соответственно, (нт).
Контраст объекта различения с фоном считается:
большим – при значении К более 0,5 (объект и фон резко отличаются по яркости);
средним – при значении К от 0,2 до 0,5 (объект и фон заметно отличаются по яркости);
малым – при значении К менее 0,2 (объект и фон мало отличаются по яркости).
Видимость V характеризует способность глаза воспринимать объект при освещенности от 0,1 до 100000 лк; зависит от освещённости, размера рассматриваемого объекта, его яркости, контраста объекта с фоном.
Видимость определяется числом пороговых контрастов в контрасте объекта с фоном:
, (5.6)
где К – контраст объекта с фоном; Кпор – пороговый контраст, т. е. наименьший различимый глазом контраст, при небольшом уменьшении которого объект становится неразличимым.
Показатель ослеплённости Р – критерий оценки слепящего действия, создаваемого осветительной установкой, значение которого определяется по формуле:
, (5.7)
где V1 и V2 – видимость объекта наблюдения соответственно при экранировании и при наличии блёстких источников в поле зрения.
Коэффициент пульсации освещённости Кп – критерий оценки относительной глубины колебаний освещённости в результате изменения во времени светового потока.
5.2. Общие характеристики естественного
и искусственного освещения
Обеспечение достаточной естественной освещенности связано с устройством светопропускающих проемов. Конструктивно проемы могут быть различными по исполнению и по местонахождению. Поэтому и характер естественного освещения имеет свои особенности: оно может быть боковым, если световые проемы (окна) расположены в боковых наружных стенах; верхним, если световые проемы устроены в крыше; верхнее освещение осуществляется и через фонари – специальные строительные конструктивные детали на крышах или в местах перепадов высот смежных зданий. Возможно и устройство комбинированного естественного освещения путем сочетания бокового и верхнего или фонарного освещения в помещении через световые проёмы в перекрытии и через световые проёмы в стенах.
|
|
|
Естественное освещёние зависит от времени года, времени дня и облачности.
В ночное время отсутствует достаточная освещенность поля зрения работающего. Поэтому необходимо создавать искусственное освещение, при котором суммарный световой поток от всех установленных в рабочей зоне светильников был бы равномерным.
На промышленных предприятиях используют две системы искусственного освещения – общее и комбинированное.
Общее освещение – это такое, при котором освещается всё помещение, включая рабочие поверхности, проходы и т. д., с помощью равномерно расположенных светильников.
Комбинированное освещение – это такое освещение в помещении, когда помимо общего, устанавливается местное освещение.
Местное освещение создаёт необходимый уровень и направление света непосредственно на рабочем месте. Местное освещение используется как переносное, так и стационарное.
По функциональному назначению искусственное освещение подразделяют на следующие виды: рабочее, аварийное, эвакуационное, охранное, дежурное.
Рабочее освещение обязательно во всех помещениях и на освещаемых территориях для обеспечения нормальной работы, прохода людей и движения транспорта.
Аварийное освещение предусматривается на случай отключения рабочего освещения. Согласно ПУЭ светильники аварийного освещения устанавливаются в производственных помещениях, где оборудование продолжает работать в темноте. Светильники аварийного освещения для продолжения работы должны быть присоединены к независимому источнику питания (аккумуляторные батареи, резервные электростанции) с автоматическим включением. Освещённость на рабочих местах при аварийном освещении должна быть не менее 10% от норм, установленных для рабочего освещения.
Эвакуационное освещение следует предусматривать для эвакуации людей из помещений при аварийном отключении рабочего освещения в местах, опасных для прохода людей, на лестничных клетках, вдоль основных проходов производственных помещений, в которых работает более 50 человек. Эта система освещения должна создавать освещенность 0,5 лк в зданиях и 0,2 лк вне их.
|
|
|
В нерабочее время, совпадающее с тёмным временем суток, во многих случаях необходимо обеспечить минимальное искусственное освещение для несения дежурств охраны. Для охранного освещения площадок предприятий и дежурного освещения помещений выделяют часть светильников рабочего или аварийного освещения.
|
|
|
