 |
Основные светотехнические понятия и характеристики
|
|
|
|
РАСЧЕТ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ
Федеральное агентство по образованию
ГОУ ВПО Уральский федеральный университет
имени первого Президента России Б.Н. Ельцина
РАСЧЕТ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ
Методические указания к практической работе для студентов всех форм
обучения всех специальностей по курсам «Безопасность жизнедеятельности»,
«Безопасность труда»
Екатеринбург
УрФУ
УДК 543.835.46:711.58
Составители: В.С. Мушников, К.Т. Падерина, Э.А. Косенко, И.Н.Фетисов
Научный редактор проф., д-р техн. наук Е.Е. Барышев
Расчет производственного освещения:
методические указания к практической работе / сост. В.С. Мушников, К.Т. Падерина,
Э.А. Косенко, И.Н. Фетисов. Екатеринбург: УрФУ, 2011. 19 с.
Содержат основные положения и исходные данные для расчета производственного
освещения, выбора типа лампы и проведения проверки правильности ее выбора.
Указания включают перечень нормативно-справочной и учебной литературы, а также
контрольные вопросы.
Библиогр.: 10 назв. Табл. 7
Подготовлено кафедрой «Безопасность жизнедеятельности».
©УрФУ, 2011
ВВЕДЕНИЕ
Освещение – это использование световой энергии солнца и искусственных источников света для обеспечения зрительного восприятия окружающего мира.
Около 80% информации о состоянии внешней среды (производственной среды) поступает в мозг человека через зрительные рецепторы. Глаз человека воспринимает свет, отраженный от различных предметов. Свет представляет собой часть электромагнитного излучения, отличающегося длиной волны. Изменение длины волны в пределах видимого спектра приводит к смене цвета световых лучей –от красного до фиолетового. Чувствительность глаза к волнам различной длины неодинакова. Наибольшую чувствительность глаз имеет к волнам, которые находятся в середине спектра видимого света (500-600 нм), этот диапазон соответствует излучению желто-зеленого цвета.
|
|
|
Свет является естественным условием жизни человека, он обеспечивает непосредственную связь организма с окружающим миром, является сигнальным раздражителем для органа зрения и организма в целом. Достаточное освещение улучшает протекание основных процессов высшей нервной деятельности, стимулирует обменные и иммунобиологические процессы, оказывает влияние на формирование суточного ритма физиологических функций человека. Недостаточная освещенность вызывает зрительный дискомфорт и ощущение напряженности, что может быть также причиной снижения производительности, качества труда и травматизма.
Производственное освещение – это такая система естественного и искусственного освещения, которая позволяет работающим нормально осуществлять определенный технологический процесс. Положительное влияние правильно решенной системы освещения на производительность труда не вызывает сомнения. Так, солнечное освещение увеличивает производительность труда до 10%, а создание рационального искусственного освещения – до 13%, при этом в ряде производств, брак снижается до 20-25%.
Виды искусственного производственного освещения: общее (равномерное или локализованное) и комбинированное (общее и местное). По функциональному назначению искусственное освещение подразделяется на рабочее, аварийное и специальное, которое может быть охранным, дежурным, эвакуационным, эритемным, бактерицидным, сигнальным и др.
ОСНОВНЫЕ СВЕТОТЕХНИЧЕСКИЕ ПОНЯТИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКИ
Нагретые тела излучают в пространство лучистую энергию, представляющую собой электромагнитные колебания.
|
|
|
К световому излучению относятся электромагнитные колебания, спектр которых определяется длиной волны λот нескольких мкм (инфракрасные лучи) до сотых долей мкм (ультрафиолетовые лучи). Видимая часть спектра лежит в пределах λ = 380-780мкм.
Производственное освещение характеризуется количественными и качественными показателями.
К количественным показателям относятся основные светотехнические величины: световой поток, сила света, освещенность и яркость.
Основная величина, характеризующая источник излучения видимого света, __ световой поток Ф (мощность лучистой энергии), оценивается глазом по произведенному ею световому ощущению, измеряется в люменах (лм).
1 лм – световой поток, излучаемый с поверхности абсолютно черного тела
S = 0,5305 м2 при температуре затвердевания платины. Например, карманный фонарик излучает световой поток 6-10 лм, лампа накаливания Б-100 Вт –
1350 лм.
Сила света I __пространственная плотность светового потока, определяемая отношением светового потока Ф к телесному углу ω с вершиной в точке расположения светильника, в пределах которого равномерно распределен этот поток. Единица силы света – кандела (кд):
I = Ф/ω,
где I – сила света, кд, Ф – световой поток, лм, ω – телесный угол, ср (стерадиан). 1 кд – сила света источника, испускаемая с площади 1/(6x105) м2, перпендикулярной к этому сечению направлений, при температуре затвердевания платины.
Освещенность Е – поверхностная плотность светового потока. Освещенность определяется отношением светового потока, падающего на поверхность, к площади этой поверхности и измеряется в люксах (лк). Связь между Ф и Е:
Е = Ф/ S,
где S – освещаемая поверхность, м2, Е – освещенность, лк, Ф – световой поток, лм. 1 лк – освещенность поверхности в 1 м2 при световом потоке в 1 лм. Освещенность характеризует поверхностную плотность светового потока. Например, в ясный летний день освещенность поверхности земли составляет 80-90 тыс. лк, в пасмурную погоду – 4 - 5 тыс. лк.
Яркость поверхности В – светотехническая величина, непосредственно воспринимаемая глазом, определяется выражением:
В = I/S · cos α,
где: S – светящаяся поверхность, м2, α – угол между нормалью к этой поверхности и направлением силы света I к сетчатке глаза. Яркость источников света необходимо учитывать при оценке качества освещения. Яркость для внутреннего освещения – 0,5х104 кд/м2, для наружного – 3х104 кд/м2, слепящая яркость – 6х104 кд/м2. Гигиенически приемлемой считается яркость до 5000 кд/м2.
|
|
|
К качественным показателям, определяющим условия зрительной работы, относятся фон, контраст объекта различения с фоном, показатель ослепленности, показатель дискомфорта.
Фон – поверхность, прилегающая к объекту различения, на котором он
рассматривается. При коэффициенте отражения ρ > 0,4 фон считается
светлым, при ρ = 0,2-0,4 – средним и темным – при ρ < 0,2.
Контраст объекта различения с фоном определяется по формуле
К = [ B 0 – B Ф]/Фпад,
где К – контраст объекта различения с фоном, В 0 – яркость объекта различения, кд/м2, В Ф – яркость фона, кд/м2. Контраст объекта различения при К > 0,5 считается большим (объект и фон резко различаются по яркости), при К =
0,2-0,5 считается средним (заметное различение), при К < 0,2 считается малым (объект и фон мало различаются по яркости).
При выполнении зрительных работ в условиях производства к наиболее важным функциям зрения относятся:
1) контрастная чувствительность – способность различать минимальные уровни яркости объекта и фона;
2) острота зрения – способность различать две точки, видимые под разными углами (при нормальной остроте зрения угол различия составляет 10;
3) скорость зрительного восприятия – способность различать отдельные детали за короткий период времени;
4) устойчивость ясного видения – способность сохранять устойчивое изображение детали;
5) цветоощущение – способность органа зрения различать цвета;
6) зрительная адаптация – способность органа зрения приспосабливаться к различению объектов в условиях изменяющегося освещения;
7) световая адаптация – приспособление органа зрения при увеличении яркости (время адаптации ~5-10 мин);
8) темновая адаптация – приспособление органа зрения при уменьшении яркости (время адаптации от 30 мин до 2 ч).
|
|
|
Недостаточная освещенность, частые и резкие перепады ее в поле зрения, спектральный состав, несоответствующий естественному свету, пульсации светового потока приводят к напряжению зрения и вызывают утомление световоспринимающего и двигательного аппарата глаз, в результате чего развиваются такие состояния, как:
- астенопия, характерными признаками которой являются неясное видение, ломота и боль в области глазниц, головная боль, быстрая утомляемость;
- профессиональная близорукость (обычно не более 3,0 диоптрий), частота появления которой зависит от степени зрительного напряжения, его непрерывности и длительности;
- профессиональный нистагм – быстро повторяющиеся движения глазных яблок, дрожание век, головы, ухудшение самочувствия в результате работы при недостаточной освещенности.
Для обеспечения нормальной работы органа зрения производственное освещение нормируется в зависимости от вида освещения (естественное, искусственное – общее или комбинированное, совмещенное) и разряда зрительной работы. При нормировании освещенности различают восемь разрядов в зависимости от степени зрительного напряжения. Первые семь разрядов классифицируются по размерам объекта различения, последний не учитывает размеров различения, поскольку работы, предусмотренные этим разрядом, требуют общего наблюдения за ходом производственного процесса.
Нормы освещенности (табл. 6) принимаются в соответствии с требованиями СНиП 23-05-95 в зависимости от характера выполняемой работы и принятой системы освещения.
|
|
|
