Освещение. Общие сведения об освещении. Основные светотехнические величины и единицы их измерения 20

2. ОСВЕЩЕНИЕ

2.1. Общие сведения об освещении

Рациональное освещение производственных помещении и рабочих мест улучшает гигиенические условия труда, повышает культуру производства, оказывает положительное психологическое воздействие на работающих. Правильно организованное освещение способствует не только повышению производительности труда и улучшению качества продукции, но одновременно создает благоприятные условия, снижающие утомляемость, уровень производственного травматизма и профессиональных заболеваний.

Для создания оптимальных условий зрительной работы расчетные характеристики системы освещения должны быть увязаны с цветовым окружением. Так, при светлой окраске интерьера благодаря увеличению количества отраженного света уровень освещенности повышается на 20 -50% (при тош же мощности источников света), резкость теней уменьшается, яркостный контраст между светильниками И поверхностями, на которых они размещаются, снижается, световые потоки равномерно распределяются по помещению.

Если интерьер окрашен в темные цвета, то для создания хорошей освещенности необходимо использовать более мощные источники света, так как темные поверхности поглощают значительную часть светового потока. В результате создаются контрастные светотени, утомляющие глаза. Причиной утомляемости может служить также и чрезмерная яркость поверхностей окружающих конструкций. Блестящие поверхности образуют световые блики, которые вызывают временное ослепление. При чрезмерной яркости источников света и окружающих предметов появляются головные боли, резь в глазах, расстройство зрения. Неравномерность освещения и разная яркость окружающих предметов приводят к частой пере адаптации глаз во время работы, и, как следствие, к быстрому утомлению органов зрения. Поэтому хорошо освещенные поверхности, находящиеся в поле зрения, лучше окрашивать в светлые тона, коэффициент отражения которых находился бы в пределах 30-60%.

В зависимости от спектрального состава световых потоков, излучаемых источниками света, по-разному воспринимаются цвета окружающих поверхностей. Поэтому при создании комфортного светоцветового климата в помещении наряду с правильным решением цветового окружения большое значение имеет правильный выбор источников света.

2.2. Основные светотехнические величины и единицы

Освещение характеризуется количественными и качественными показателями. К количественным показателям относятся: световой поток, сила света, освещенность и яркость. Основными качественными показателями освещения являются коэффициент пульсации, показатель ослепленное™ и дискомфорта, спектральный состав света. Для оценки условий зрительной работы используются такие характеристики, как фон, контраст объекта с фоном, видимость объекта.

Световой поток (Ф) - это мощность светового видимого излучения, оцениваемого по световому ощущению, которое оно производит на глаз человека.

Единица светового потока - люмен (лм). Световой поток определяется как величина не только физическая, но и физиологическая, так как ее измерение основывается на зрительном восприятии.

Распределение светового потока реальных источников излучения в окружающем, пространстве обычно неравномерно, поэтому вводится величина пространственной плотности светового потока - сила света.

Сила света (I) - определяется как отношение светового потока йФ, исходящего от источника и распространяющегося равномерно внутри элементарного телесного угла аса, к величине этого угла За единицу силы света принята кандела (кд) - сила света точечного источника, испускающего световой поток в один люмен, равномерно распределенный внутри телесного угла в один стерадиан. Кандела является основной светотехнической единицей, устанавливаемой по специальному эталону.

Освещенность (Е) характеризует поверхностную плотность светового потока и определяется отношением светового потока, падающего на поверхность, к ее площади: Е=Ф/8, где Ф - световой поток; 8 -площадь. Следует помнить, что освещенность не зависит от свойств освещаемой поверхности: ее формы, цвета и т.д. За единицу измерения освещенности принят люкс (лк). Один люкс равен освещенности поверхности площадью в 1 м², по которой равномерно распределен световой поток в 1 лм. Освещенность в 1 лк не позволяет выполнять большинство видов работ (для сравнения - освещенность поверхности Земли в лунную ночь составляет примерно 0,2 лк, а в солнечный день доходит до 100000 лк).

Так как уровень восприятия света человеческим глазом зависит от плотности светового потока на сетчатке, то основное значение для зрения имеет не освещенность какой-то поверхности, а световой поток, отраженный от этой поверхности и попадающий на сетчатку. Эта величина оценивается яркостью. Человек различает окружающие предметы только благодаря тому, что они имеют разную яркость.

Яркостью (Ь) называется величина, равная отношению силы света, излучаемого элементом поверхности в данном направлении, к площади проекции этой поверхности на плоскость, перпендикулярную к тому же направлению:

где а - угол между нормалью к элементу поверхности а8 и направлением, для которого рассчитывается яркость. Яркость измеряется в кд/м².

Коэффициент отражения (р) характеризует способность поверхности отражать падающий на нее световой поток. Он определяется как отношение отраженного от поверхности светового потока Фдтр падающему на нее световому потоку Фдад-

При питании газоразрядных ламп переменным током их световой поток пульсирует. Критерием относительной глубины колебаний освещенности в результате такого изменения светового потока является коэффициент пульсации освещенности (Лд). Его величину определяют по формул

где Емах.'Етт-. Е^лр - соответственно максимальное, минимальное и среднее

значения освещенности за период ее колебаний, лк.

Фон - это поверхность, на которой рассматривается объект различения. Фон

характеризуется коэффициентом отражения рн считается светлым, если р>0,4,

средним прир=0,2-0,4, и темным, если р<0,2.

Контраст между объектом и фоном (К) характеризуется соотношением

яркостей рассматриваемого объекта и фона. Контраст между объектом и фоном

определяется по формуле

_К^1₀-Ь_{Ф (}2.з)

где Ьо и Ьф - соответственно яркости объекта и фона, кд/м².

Контраст считается большим при К>0.5. средним - при А=0,2-0,5 и малым -приК<0,2.