Тема 3. Производственное освещение

Вопросы: Основные показатели освещения. Требования к производственному освещению. Виды освещения, нормирование и методы расчета. Источники искусственного света, светильники и их классификация

Вопрос 1.Основные показатели освещения.

Работники многих профессий испытывают значительную нагрузку, особенно при недостаточном и нерациональном освещении. Это может явиться причиной функциональных зрительных нарушений. С другой стороны, правильно организованное производственное освещение обеспечивает хорошие условия зрительной работы, повышает остроту зрения, снижает утомление, оказывает положительное психологическое воздействие на работоспособность, снижает производственный травматизм. Так правильно выполненная система освещения повышает производительность труда от 10 до 20%, уменьшает брак на 20%, снижает количество несчастных случаев на 30%.

Ощущение света при воздействии на глаз человека вызывает электромагнитная волна так называемого оптического диапазона. Область оптических электромагнитных излучений расположена между областью рентгеновских излучений и областью радиоизлучений. Видимая часть оптических излучений лежит в диапазоне длин волн от 380 до770 нм; с одной стороны к ней примыкает область ультрафиолетовых, а с другой инфракрасных излучений.

В видимой области излучений в зависимости от длины волны излучения глаз человека ощущает тот или иной цвет. Глаз человека наиболее восприимчив к световым лучам, соответствующим длине волны 555нм.

Освещение характеризуется следующими основными показателями:

- световым потоком Ф,

- силой света J,

-освещённостью Е,

- яркостью L.

Световой поток Ф определяется как мощность лучистой энергии, оцениваемой по световому ощущению человеческого глаза, [ лм] – люмен.

Сила света I определяется как отношение светового потока, испускаемого источником и распространяющегося равномерно внутри элементарного телесного угла, к величине этого угла J = Ф / угол альфа, [ кд] кандела.

Телесный угол, часть пространства, ограниченная некоторой конической поверхностью.

Освещённость E характеризует плотность светового потока, приходящегося на единицу площади. E=Ф/S, [ лк] – люкс.

Освещенность прямо пропорциональна силе света и обратно пропорциональна квадрату расстояния от источника света.

Яркостью L называется величина, равная отношению силы света, излучаемого элементом поверхности в данном направлении, к площади проекции этой поверхности на плоскость, перпендикулярной к тому же направлению. L = J / S cos (альфа), [кд/м ²], альфа – угол к нормали светящейся поверхности.

Чрезмерная яркость, вызывающая ощущение слепимости, называется блёсткостью. Действует на человека угнетающе и снижает его работоспособность.

Требования к производственному освещению.

1. Требование. Освещённость (Е) на рабочем месте должна соответствовать характеру зрительной работы, который определяется 3-мя параметрами:

1) объект различения – наименьший размер рассматриваемого предмета, отдельная его часть или дефект, который необходимо различить в процессе работы. При чертежных работах толщина самой тонкой линии на чертеже или самый мелкий шрифт на экране монитора.

2) фон - поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на которой он рассматривается. Фон характеризуется коэффициентом отражения ρ, зависящим от цвета и фактуры поверхности.

Коэффициент отражения ρ, характеризует способность поверхности отражать падающий на нее световой поток. Определяется как отношение отраженного от поверхности светового потока Фотр к падающему не нее световому потоку Фпад.

Фон считается светлым, если ρ > 0,4, средним, если 0,2 < ρ < 0,4, тёмным если ρ < 0,2.

3) контраст объекта различения с фоном К, характеризуется соотношением яркостей рассматриваемого объекта и фона.

К = (Lo -Lф)/Lф, где

Lo и Lф – яркость соответственно объекта и фона

При K > 0, 5 контраст объекта различения с фоном считается большим, средним при 0,2 < K < 0,5, малым К < 0,2, объект и фон мало отличаются по яркости.

2. Требование. Необходимо обеспечить достаточно равномерное распределение яркости на рабочей поверхности, а также в пределах окружающего пространства. При переводе взгляда с ярко освещенной поверхности на слабо освещенную поверхность глаз вынужден переадаптироваться, что ведет к утомлению. Применение комбинированного освещения, светлой окраски потолка, стен и производственного оборудования решает эту проблему.

3. Требование. На рабочей поверхности должны отсутствовать резкие тени. Тени необходимо смягчать, применяя, например светильники со светорассеивающими молочными стеклами. На окнах необходимо применять солнцезащитные устройства – шторы, жалюзи, ролеты, предотвращающие проникновение прямых солнечных лучей, которые и создают резкие тени.

4. Требование. В поле зрения должны отсутствовать прямая и отражённая блесткость.

Прямую блесткость ограничивают:

- уменьшением яркости источников света;

- правильным выбором защитного угла светильника – альфа (угол альфа не более 40 градусов;

- увеличением высоты подвеса светильников.

Отражённую блесткость ослабляют:

- правильным выбором направления светового потока на рабочую поверхность;

- изменением угла наклона рабочей поверхности;

-заменой блестящих поверхностей матовыми поверхностями.

5.Требование. Величина освещённости E должна быть постоянной во времени. Пульсация освещенности связана с изменением напряжения в сети и с особенностью газоразрядных ламп. Постоянство освещенности достигается стабилизацией питающего напряжения, применением специальных схем включения газоразрядных ламп.

6.Требование. Следует выбирать оптимальную направленность светового потока. Наибольшая видимость достигается при падении света на рабочую поверхность под углом 60 ⁰ к ее нормали, а наихудшая при 0 ⁰.

7. Требование. Следует выбирать необходимый спектральный состав света, для обеспечения правильной цветопередачи.

Правильную цветопередачу обеспечивают естественное освещение и искусственные источники света со спектральной характеристикой, близкой к солнечной.

Требование. Все элементы осветительных установок – светильники, понижающие трансформаторы, осветительные сети – должны быть долговечными, электробезопасными, а также не должны вызывать пожаров и взрывов.