Виды достоинства и недостатки искусственных источников освещения. Виды и системы освещения. Измерение освещенности с помощью люксметра

Различные виды искусственного освещения должны полноценно компенсировать людям недостаток солнечного света в темное время суток и зимний период. С другой стороны, слишком яркий свет раздражает сетчатку глаза, вредит зрению и негативно сказывается на психологическом комфорте. От того, насколько правильно освещены места отдыха и работы человека, во многом зависят его здоровье, трудоспособность и общее самочувствие.

В этой статье:

Стандарты и нормативы

Наиболее комфортным и здоровым для зрения является естественное, природное освещение. Лучи солнца необходимы для нормальной работы человеческого организма. Они влияют на естественные обменные процессы и биологические ритмы тела, улучшают настроение и эмоциональное состояние, ускоряют регенерацию тканей. Поэтому крайне важно при строительстве зданий с предполагаемым длительным нахождением в них людей обеспечить максимальное проникновение внутрь солнечных лучей, а их недостаток компенсировать грамотным искусственным освещением.

Человеческому глазу не подвластно отличить разницу насыщенности и яркости потока света в несколько сотен люксов (единица измерения освещенности), поэтому для измерения уровня видимых и ультрафиолетовых лучей используют специальные приборы: люксметр, фотометр, флэшметр. Так, для жилых помещений норма света составляет от 200 до 500 лк, в офисах — от 500 до 5000 лк (в зависимости от вида деятельности). Специалисты утверждают, что оптимальные условия для напряженного зрительного труда при низком отражении фона можно обеспечить только при световом потоке в 10 000-15 000 лк.

Проектирование внутреннего и внешнего освещения, монтаж ламп в жилых строящихся и ремонтируемых помещениях, местах производственных работ, на промышленных предприятиях и улицах регулируются специальными строительными нормами и правилами (СНиП).

Оценку уровня фактической искусственной освещенности проводят, используя выражение:

Еф = (N x W) x P,

где Еф — фактическое значение освещенности, N — количество источников света (ламп), W — удельная энергомощность лампы, Р — площадь помещения.

При наличии люксметра расчет освещения производят по другой формуле:

Еф = К1 х К2 х Еизм,

где К1 — параметр, зависящий от вида используемых ламп и модели люксметра, К2 — коэффициент, учитывающий сдвиг значения напряжения сети от номинального (используется при отклонении более 5 %), а Еизм — показания прибора в люксах.

Предъявляемые требования

Гигиенические требования к естественному и искусственному освещению должны учитывать:

вид работы человека;
климатическую зону местонахождения помещения;
архитектурные особенности постройки;
вид остекления;
требуемую равномерность и падение светопотока на рабочее место;
расположение используемого оборудования;
длительность использования того или иного вида светоисточника в течение суток.

На освещенность помещения влияет цветовое наполнение интерьера, площадь комнаты, контрастность окружающего фона, вид источников освещения (подразделяются на лампы накаливания, люминесцентные, светодиодные лампы).

Проектируя экспозицию света, необходимо четко знать специфику используемого пространства.

Санитарные нормативы естественного и искусственного освещения разработаны отдельно для:

жилых помещений, производственных и общественных зданий;
сельскохозяйственных предприятий;
мест производства вне зданий;
объектов железнодорожного транспорта;
линий личного и общественного транспорта;
улиц, дворов различных населенных пунктов (наружное освещение при градостроительстве);
мест подземных работ;
аэропортов и взлетных полос;
причалов речных и морских портов;
сооружений спортивного назначения;
складов для хранения пищевой и промышленной продукции;
помещений для животноводства, содержания домашних питомцев, растений, птиц.

Для каждого случая предусмотрены отдельные нормативы освещения, рассматривающие целевое назначение спецсооружений, технологические особенности производственного процесса, строительные решения стройки. Эти данные регулируются соответствующей системой нормативных документов СНиП «Естественное и искусственное освещение. Нормы проектирования».

Виды источников искусственного света

Основные приборы искусственного света — это лампы накаливания, люминесцентные и светодиодные.

Привычные и простые электрические лампочки светят за счет разогрева электрическим током расположенной внутри стеклянной колбы вольфрамовой спирали. Они дешевы и дают яркий поток света, однако имеют ряд существенных недостатков:

греются;
энергозатратны (плохо переводят электрическую энергию в световую);
не источают ультрафиолетового излучения, характерного для солнечных лучей;
вызывают дискомфорт при взгляде на разогретую вольфрамовую нить;
быстро перегорают.

Люминесцентные лампы представляют собой закрытые трубки с аргоном и парами ртути внутри. Под действием тока лампы превращают электроэнергию в ультрафиолетовое излучение, вызывая видимое свечение молекул люминесцентных веществ. Данные продукты освещения имеют длительный срок службы, высокую эффективность преобразования энергии, малое тепловое излучение. Недостатки — микроколебания светового потока (эффект стробоскопа) и специальные условия для утилизации.

В зависимости от типа наполнения выпускают лампы:

дневного света;
белого света;
теплого белого света;
холодного белого света.

Светодиодные лампочки — наиболее экологичные источники света. Состоят из цоколя, металлического корпуса (радиатора), преобразователя энергии, платы со светодиодами и пластикового купола. Светодиодные лампы обладают наибольшими показателями эффективности и надежности. При малом потреблении электроэнергии они обеспечивают необходимый световой поток. Недостаток — высокая стоимость изделий.

Классификация освещения по исполнению

На сегодняшний день существуют 2 системы искусственного освещения:

общее;
комбинированное.

Общее искусственное освещение обеспечивается за счет одинакового расположения светильников разного типа. Свет рассеивается по всей площади помещения. Такого эффекта добиваются, распределяя лампы по потолку через равные расстояния. В случае единичного точечного источника света, например, большой люстры, может наблюдаться разница в яркости освещения, однако без резких переходов, которые были бы заметны человеческому глазу.

Комбинированное освещение — это основное освещение, совмещаемое с добавочными источниками света. Второстепенное освещение подразделяется на:

Локальное (местное). Монтируется с задачей выделения определенной части комнаты — зоны отдыха, рабочего стола, места приема пищи. Чаще всего светильники локального освещения имеют возможность изменять направленность светопотока, что выгодно отличает их от источников общего света.
Акцентное. Позволяет выделить необходимый предмет интерьера в комнате. Успешно используется на выставках, в музеях, торговых залах.

Природное и искусственное освещение могут сочетаться друг с другом, представляя совмещенный тип светового режима. Сочетание различных типов источников света также имеет свое нормирование. Однако компенсировать недостаток природного света искусственным образом разрешается только там, где этого требуют условия проживания и работы человека.

Классификация по направленности излучения и использованию

По направленности светового потока искусственное освещение может быть:

прямым (лучи светового потока направлены на тот или иной объект, визуально выделяя и акцентируя на нем внимание);
непрямым (освещение, обеспеченное большим количеством осветительных приборов, расположенных по всему периметру потолка помещения);
рассеянным (достигается путем рассеивания прямых лучей через полупрозрачный плафон светильника);
смешанным (сочетающим в себе разные направленности светового потока).

Приобретая лампы, светильники и другие источники света, следует четко представлять, для каких целей они будут использованы.

По своему функциональному назначению искусственное освещение подразделяется на:

Рабочее — обязательное освещение, установленное по всем правилам и нормам. Монтируется в местах трудовой деятельности человека.
Аварийное — освещение, включающееся при аварийных отключениях основных источников света и работающее на резервном энергообеспечении. Аварийный режим предполагает степень освещения рабочей зоны не менее 5 % нормального показателя освещенности.
Сигнальное — лучи света используются для выделения особенных зон при экстренных ситуациях. Может быть использовано при пожарах, утечках опасных веществ на производстве.
Эвакуационное — свет определенных ламп помогает людям быстро покинуть здание или опасную зону. Требования к минимальной освещенности при эвакуации: 0,5 лк в помещении и 0,2 лк на открытой местности.
Охранное — обеспечивается источниками освещения, расположенными по периметру охраняемой территории. Предназначено для работы в темное время суток.

Соблюдение установленных норм, правильное проектирование искусственного освещения в помещениях сбережет зрение и здоровье проживающим или работающим в них людям.

Искусственное освещение – освещение помещения только источниками искусственного света. Искусственное освещение подразделяется на следующие виды:

- рабочее – освещение, обеспечивающее нормируемые осветительные условия (освещенность, качество освещения) в помещениях и в местах производства работ вне зданий;

Аварийное – разделяется на освещение безопасности и эвакуационнное освещение;

Охранное – устраивают вдоль границ территорий, охраняемых специальным персоналом. Наименьшая освещенность в ночное время 0,5 лк;

Дежурное – освещение в нерабочее время. Область применения, величины освещенности, равномерность и требования к качеству для дежурного освещения не нормируются.

Искусственное освещение может быть двух систем:

· общее освещение – освещение, при котором светильники размещают в верхней зоне помещения равномерно (общее равномерное освещение) или применительно к расположению оборудования (общее локализованное освещение);

· комбинированное освещение – освещение, при котором к общему освещению добавляется местное; местное освещение – освещение, дополнительное к общему, создаваемое светильниками, концентрирующими световой поток непосредственно на рабочих местах. Применение одного местного освещения производственных рабочих мест не допускается.

В качестве искусственных источников света использовались костры, факелы, свечи, керосиновые лампы и т.д. На рубеже 19 и 20 вв. в быт стало прочно входить электрическое освещение, ставшее к настоящему времени основным видом искусственного освещения.

Существуют обязательные нормы искусственного освещения; основной количественной нормируемой характеристикой служит освещенность, которая устанавливается в пределах от 5 до 5000 лк в зависимости от назначения помещений, условий и рода выполняемой людьми работы.

При выборе искусственного освещения для улиц и площадей в качестве нормируемой величины используют среднюю яркость дорожных покрытий. Существующие нормы регламентируют также и качественные характеристики искусственного освещения. К ним относятся: равномерная освещенность рабочей поверхности, отсутствие пульсаций и резких изменений освещенности во времени, ограничение или устранение зрительного дискомфорта или состояние ослепленности, возникающие при наличии в поле зрения больших яркостей, устранение нежелательного блеска освещаемых поверхностей в направлении глаз человека, благоприятный спектральный состав света, благоприятные условия тенеобразования, а также достаточная яркость всех окружающих поверхностей, включая потолки и стены помещений. В соответствии с этим рациональное освещение производственных помещений требует так называемого общего освещение всей площади.

Для искусственного освещения в качестве источников света применяют лампы накаливания и газоразрядные источники света. Экономичные и с большим сроком службы, газоразрядные лампы с успехом (но не полностью) вытесняют лампы накаливания, причем среди них люминесцентные лампы обеспечивают наилучшее качество освещение и могут удовлетворительно имитировать естественное освещение.

С целью рационального использования световой энергии, создаваемой источниками света, а также для защиты их от воздействия окружающей среды и уменьшения слепящего действия применяют соответствующие световые приборы - светильники и прожекторы.

Преимущества:

o свобода в выборе места и характера освещения;

o постоянная сила и качество освещения, возможность изменять направленность светового потока;

Недостатки:

o цветовое восприятие хуже, чем при естественном освещении;

o привязан к электросети или другим источникам энергии;

Горючие вещества. Показатели пожаро-взрывоопасности веществ и материалов.

Особо опасными являются следующие горючие вещества:

1. Легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ). Способна самостоятельно гореть после удаления источника зажигания и имеет температуру вспышки не выше 61°С. К взрывоопасным относятся ЛВЖ, у которых температура вспышки не превышает 61°С, а давление паров при температуре 20 °С составляет менее 100 кПа (около 1 атм).

2. Горючая жидкость. Она способна самостоятельно гореть после удаления источника зажигания и имеет температуру вспышки выше 61°С. Горючие жидкости с температурой вспышки 61 "С относятся к пожароопасным, но нагретые в условиях производства до температуры вспышки и выше относятся к взрывоопасным.

3. Взрывоопасная смесь. Смесь с воздухом горючих газов, паров ЛВЖ, пыли или волокон. Нижний концентрационный предел воспламенения смеси составляет не более 65 г/м 3 (при переходе составных смесей во взвешенное состояние они способны взрываться). Концентрация в воздухе горючих газов и паров ЛВЖ принята в процентах к объему воздуха, концентрация пыли и волокон - в граммах на кубический метр к объему воздуха.

Основными причинами пожаров в сельском хозяйстве являются: неосторожное обращение с огнем (26 %), игра детей с огнем (14 %), нарушение правил эксплуатации электрооборудования (14 %), неправильная установка печей и дымоходов (8 %), нарушение правил эксплуатации печей и поражение молнией (8 %), нарушение правил монтажа электроустановок (5 %), нарушение правил эксплуатации технологического оборудования и другие (25 %).

Показатели пожарной опасности строительных материалов и конструкций

Строительные материалы характеризуются следующими пожарно-техническими характеристиками (СНБ 2.02.01-98):

1) горючесть;

2) воспламеняемость;

3) распространение пламени по поверхности;

4) дымообразующая способность;

5) токсичность продуктов.

Горючесть – это способность строительных материалов к горению. По этой характеристике строительные материалы классифицируются как горючие Г и не горючие НГ.

По горючести строительные материалы подразделяются (СНБ 2.02.01-98):

1) Г1 – слабо горючие;

2) Г2 – умеренно горючие;

3) Г3 – нормально горючие;

4) Г4 – сильно горючие.

Воспламеняемость – способность вещества и материалов к воспламенению.

Процесс воспламенения – начало пламенного горения вещества под воздействием источника зажигания и после его удаления.

По воспламеняемости материалы подразделяются:

1) В1 – трудно воспламеняемые;

2) В2 – умеренно воспламеняемые;

3) В3 – легко воспламеняемые

Группы строительных материалов по воспламеняемости определяются по следующим параметрам:

1) температура вспышки;

2) температура самовоспламенения;

3) концентрационные пределы распространения пламени;

4) способность взрываться, гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха и другими веществами.

По строительным материалам, относящимся к легко воспламеняемым и горючим жидкостям, дополнительно устанавливаются показатели.

Показатели

Токсичность продуктов горения – отношение количества горючего материала к единице объема замкнутого пространства, в котором образующиеся газообразные продукты горения приводят к гибели 50 % подопытных животных.

По токсичности продуктов горения установлены следующие группы:

1) Т1 – мало опасные;

2) Т2 – умеренно опасные;

3) Т3 – высоко опасные;

4) Т4 – чрезвычайно опасные.

Дымообразующая способность – характеризует оптическую плотность дыма, образующегося при пламенном горении. По этому показателю установлены следующие группы:

1) Д1 – с малой дымообразующей способностью;

2) Д2 – с умеренной дымообразующей способностью;

3) Д3 – с высокой дымообразующей способностью.

Такая характеристика как распространение пламени по поверхности определяется критической поверхностной плотностью теплового потока (величиной теплового потока, при которой прекращается распространение пламени) и подразделяется на четыре группы:

1) РП1 – не распространяющиеся;

2) РП2 – слабо распространяющиеся;

3) РП3 – умеренно распространяющиеся;

4) РП4 – сильно распространяющиеся.

Следует отметить, что строительные конструкции классифицируются по следующим показателям:

1) предел огнестойкости;

2) класс пожарной опасности.

Предел огнестойкости строительных конструкций характеризуется нормируемыми по времени признаками предельных состояний по потере несущей способности (R ), целостности (Е), теплоизолирующей способности (I ). Предельные состояния строительных конструкций определяются по ГОСТ 30247.

По пожарной опасности строительные конструкции подразделяют на:

1) КО – не пожароопасные;

2) К1 – мало пожароопасные;

3) К2 – умеренно пожароопасные;

4) К3 – пожароопасные

Класс пожарной опасности строительных конструкций определяется по таблице 2.2.

Таблица– Классификация строительных конструкций по пожарной опасности

Источниками искусственного освещения могут быть лампы накаливания и газоразрядные лампы. Срок службы ламп накаливания составляет до 1000ч, а световая отдача- от 7 до 20 лм/Вт. У йодных ламп накаливания срок службы достигает 3000 ч, а световая отдача- до 30 лм/Вт.

Видимое излучение от ламп накаливания преобладает в желтой и красной частях спектра, что вызывает искажение цветопередачи , затрудняет различение оттенков цветов.

В газоразрядных лампах излучение оптического диапазона спектра возникает в результате электрического разряда в атмосфере инертных газов, паров металлов и их солей и бомбардировки ионами люминесцентного покрытия внутренних поверхностей стеклянных трубок. Срок службы 14000 ч, световая отдача- 100 лм/Вт. К недостаткам можно отнести неустойчивую работу некоторых газоразр. ламп при низких темпер-х, необходимость запускающих устройств (дросселей), пульсацию света, шум .

Газоразр. лампы: низкого давления, люминесцентные, имеющие форму цилиндрической трубки. Бывают разной цветности: лампы дневного света(ЛД), холодно-белого цвета(ЛХБ), белого цвета(ЛБ), тепло-белого цвета(ЛТБ), с улучшенной цветопередачей(ЛДЦ).

Газоразр. лампы высокого давления: ртутные, ксеноновые, металлогалогенные, дуговые. Ртутные устойчиво загораются и хорошо работают при высоких и при низких темпер-х окружающего воздуха. Они имеют большую мощность и применяются для освещения высоких производственных помещений и улиц.

Ксеноновые используются для освещения спортивных сооружений, ЖД станций, строительных площадок. Являются источниками УФ, кот. опасны при освещении более 250 лк. Галоидные и натриевые лампы обладают отличной цветопередачей и высокой экономичностью.

При совмещенном освещении общее искусственное освещение помещений должно обеспечиваться газоразрядными лампами. Применение ламп накал-я допускается в случаях, когда по условиям технологии или требований оформления интерьера использование газоразрядных ламп невозможно или нецелесообразно.

32 Классификация искусственного освещения. Нормирование искусственного освещения

При недостаточном естественном освещении и в темное время суток применяется искусственное освещение. И.О. подразделяется на рабочее, аварийное, охранное и дежурное . Аварийное: разделяется на освещение безопасности и эвакуационное.

И.О. бывает двух систем - общее и комбинированное . При общем освещении светильники размещаются в верхней зоне помещения равномерно (общее рабочее равномерное осв.) или с учетом расположения оборудования и раб. мест(общее рабочее локализованное осв.). Комбинированное освещение- это сочетание общего и местного осв. Местное освещение позволяет получить концентрирующий световой поток непосредственно на рабочей поверхности. Освещенность светильниками общего освещения должна составлять не менее 10% нормируемой для комбинированного освещения.

Осв. безопасности предназначено для обеспечения работы при аварийном отключении рабочего осв. при опасности взрыва, пожара, отравления людей и т.д.) Наименьшая величина освещенности безоп. при аварийном режиме должна составлять не менее 5% освещ-ти, нормируемой для рабочего общего освещения, при этом не менее 2 лк внутри зданий и 1 лк на территории предприятий.

Эвакуационное осв. предназначено для эвакуации людей из помещения при аварийном отключении рабочего осв. Предусматривается в местах, опасных для прохода людей, на лестницах, служащих для эвакуации более 50 чел, в производственных помещениях с постоянно работающими в них людьми, где выход людей связан с опасностью нанесения травм работающим оборудованием, в производственных пом-ях без естественного света и т.д. Эвакуационное осв. должно обеспечивать на полу проходов и ступенях лестниц освещ-ть не менее 0,5 лк в пом-ях и не менее 0,2 лк на открытых территориях.

При использовании газоразряжных ламп общая осв-ть д.б. в пределах 200-500 лк, при использовании ламп накаливания- 50-100 лк.

Искусственное освещ-е осуществляется электрическими источниками света:

газоразрядными лампами или лампами накаливания.

Нормы освещения устанавливаются в зависимости от:

разряда зрительной работы, вида и системы освещения

Расчет общего равномерного осв-я осуществляется методами:

с помощью коэффициента использования светового потока, кот. состоит в определении светового потока ламп или же в определении необходимого числа светильников для создания требуемой освещенности

Для газоразрядных ламп (люминесцентных ламп):

N- число светильников, шт.

E- нормируемая освещенность, лк

S- площадь помещения, м 2

φ- коэффициент использования светового потока, зависящий от типа светильника, показателя (индекса) помещения, отраженности и т.д.(0,13-0,82)

z- коэффициент неравномерности освещения, принимается равным 1и 2

F-световой поток одной лампы, лм

K з – коэффициент запаса(1,4-2,0)

n- число ламп в светильнике, шт

m- число люминесцентных ламп в светильнике, шт

i –индекс помещения

h- высота подвеса светильника(расстояние от светильника до рабочей поверхности), м

B,l n – ширина и длина определенного помещения, м

h= h n -h p -h св

h n - высота помещения, м

h p -высота рабочей поверхности, м

h св - свес светильников(расстояние от потолка до светильника), м

с помощью расчета удельной мощности.

Искусственное освещение предусматривается в помещениях, в которых недостаточно естественного света или для освещения помещения в те часы суток, когда естественный свет отсутствует.

По конструктивному исполнению искусственное освещение может быть двух видов: общее и комбинированное, когда к общему освещению добавляется местное, концентрирующее световой поток непосредственно на рабочих местах. Общее освещение подразделяется на общее равномерное освещение (при равномерном распределении светового потока без учета расположения оборудования) и общее локализованное освещение (при распределении светового потока с учетом расположения рабочих мест).

Комбинированное освещение имеет ряд преимуществ перед общим освещением:

Уменьшается общий расход электрической энергии за счет уменьшения установленной мощности источников света из-за близкого расположения местных светильников к рабочей поверхности;

Происходит экономия электрической энергии за счет выключения светильников местного освещения на свободных рабочих местах;

Повышается видимость рельефных деталей за счет индивидуального выбора местных светильников;

Ограничиваются тени и блики на рабочих местах;

Имеется возможность создания высоких уровней освещенностина наклонных поверхностях.

Применение одного местного освещения внутри зданий не допускается. В промышленных предприятиях рекомендуется применять систему комбинированного освещения там, где выполняются точные зрительные работы, где оборудование создает глубокие, резкие тени или рабочие поверхности расположены вертикально. Система общего освещения может быть рекомендована в помещениях, где по всей площади выполняются однотипные работы, а также в административно-конторских, складских помещениях и проходных. Если рабочие места сосредоточены на отдельных участках, например, у разметочных плит, столов ОТК, целесообразно прибегать к локализованному размещению светильников общего освещения.

Искусственное освещение устраняет перечисленные выше недостатки естественного освещения и обеспечивает оптимальный световой режим.

Искусственное освещение подразделяется на рабочее, аварийное, охранное и дежурное.

Рабочее освещение является обязательным для всех помещений, зданий, а также участков открытых пространств. Оно служит для обеспечения нормальных условий работы, прохода людей, проезда транспорта.

Аварийное освещение разделяется, в своюочередь, на освещение безопасности и эвакуационное.

Освещение безопасности предусматривают в тех случаях, когда отключение рабочего освещения и связанное с этим нарушение обслуживания оборудования и механизмов может вызвать:

Взрыв, пожар, отравление людей;

Длительное нарушение технологического процесса;

Нарушение работы таких объектов, как электрические станции, узлы радио- и телевизионных передач и связи, диспетчерские пункты, насосные установки водоснабжения, канализации и теплофикации, установки вентиляции и кондиционирования воздуха для производственных помещений, в которых недопустимо прекращение работ, и т.п.;

Нарушение режима детских учреждений независимо от числа находящихся в них детей.

Эвакуационное освещение в помещениях или местах проведения работ вне зданий следует предусматривать:

В местах, опасных для прохода людей;

В проходах и на лестницах, служащих для эвакуации людей (есличисло эвакуируемых более 50 человек);

По основным проходам производственных помещений, в которых работают более 50 человек;

На лестничных клетках жилых зданий высотой шесть этажей и более;

В производственных помещениях без естественного света и т.п.

Источники света аварийного освещения могут включаться одновременно со светильниками основного освещения и постоянно гореть или включаться автоматически только при прекращении питания нормального освещения.

Охранное освещение (при отсутствии специальных технических средств охраны) предусматривается вдоль границ территорий, охраняемых в ночное время.

Дежурное освещение - освещение помещений в нерабочее время. При необходимости часть светильников рабочего или аварийного освещения может использоваться для дежурного освещения

Для искусственного освещения рабочих зон электрическим светом используется прямой, отраженный и рассеянный свет (рис. 4.4).

Рис. 4.4. Виды светильников в зависимости от доли светового потока, приходящейся на нижнюю полусферу:

П - прямого света; Р - рассеянного света; О - отраженного света

Выбор тех или иных светильников по светораспределению зависит от характера выполняемых в помещении работ, возможности запыления, загрязнения воздушной среды, отражательной способности поверхностей в помещении. Например, светильники рассеянного и отраженного света применяются в таких помещениях, где требуется большая равномерность освещения, когда необходимо смягчить резкость теней или бликов на поверхностях с большим отражением и т.д.

Нормирование параметров искусственного освещения.

Согласно СНиП 23-09-95 нормируемыми параметрами искусственного освещения являются :

Освещенность рабочей поверхности Е, лк;

Показатель ослепленности Р, %;

Коэффициент пульсации освещенности К п ,%.

Освещенность рабочей поверхности - плотность светового потока на освещаемой им поверхности:

, (4.4)

где Ф - плотность светового потока, лм; S - площадь поверхности, освещаемой световым потоком, м 2 .

В качестве нормативной величины освещенности задается ее минимальное значение, при котором выполнение определенной работы не вредит зрению работника. Е мин задается для наиболее темного участка рабочей поверхности. Она устанавливается по характеристике зрительной работы, которая определяется зрительным напряжением при выполнении данной работы.

Всего выделяют восемь разрядов зрительных работ. Первые шесть разрядов (от работ очень высокой точности до грубых зрительных работ) классифицируются в зависимости от наименьшего размера объекта различения (толщина метки на шкале прибора, самая тонкая линия чертежа, трещина в изделии и т.п.), контраста объекта различения с фоном (малый, средний, большой) и характеристики фона (светлый, средний и темный). VII разряд устанавливает требования для работ со светящимися материалами и изделиями в горячих цехах, VIII- для общего наблюдения за ходом работ.

Показатель ослепленности - критерий оценки слепящего действия осветительной установки, определяемый выражением

Р = (S- 1) × 100 % , (4.5)

где S - коэффициент ослепленности, равный отношению пороговых разностей яркости при наличии и отсутствии слепящих источников в поле зрения. В производственных помещениях показатель ослепленности не должен превышать 20-40 % в зависимости от разряда зрительной работы.

При освещении производственных помещений газоразрядными лампами, питаемыми переменным током промышленной частоты (50 Гц), ограничивается глубина пульсации освещенности.

Коэффициент пульсации освещенности - критерий оценки относительной глубины колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока газоразрядных ламп при питании их переменным током, выражающийся формулой

где Е макс, Е мин - соответственно максимальное и минимальное значения освещенности за период ее колебания, лк; E c р - среднее значение освещенности за этот же период, лк.

Величина коэффициента пульсации в зависимости от системы освещения и характера выполняемой работы не должна превышать 10-20 % (при работах, связанных с наблюдением за видеотерминалами ЭВМ, К п - не более 5 %).

В настоящее время для искусственного освещения применяются следующие источники света:

Лампы накаливания, включая галогенные;

Дуговые натриевые газоразрядные лампы;

Дуговые ртутные галогенные лампы.

При необходимости различать цвета;

При работах, связанных с длительным напряжением зрения;

В производственных помещениях с непрерывным циклом производства или работами в три смены;

В детских и школьных учреждениях;

В помещениях, где освещение используется в качестве архитектурного оформления интерьеров.

Недостатком наиболее распространенных люминесцентных ламп является пульсация их светового потока, глубина колебания которого может достигать 55 %. Пульсация светового потока, кратная частоте переменного тока, может вызвать в определенных случаях «стробоскопический эффект», нарушающий правильное зрительное восприятие движущихся предметов, когда вращающийся предмет может казаться неподвижным. Пульсация светового потока приводит к быстрому утомлению зрения. В современных многоламповых светильниках с помощью специальных электрических схем подключения ламп удается устранить этот недостаток.

Для расчета осветительной установки при равномерном размещении светильников общего освещения и горизонтальной рабочей поверхности основным является так называемый метод коэффициента использования светового потока или метод коэффициента использования осветительной установки. При этом методе учитывается как световой поток источников света, так и световой поток, отраженный от стен, потолка и других поверхностей помещения.

Расчет ведется по формуле:

где Ф л - световой поток одного светильника, лм; Е н - нормированная освещенность, лк; S -площадь помещения, м 2 ; Z = 1,15 - коэффициент, учитывающий отношение средней освещенности к минимальной, при освещении линиями люминесцентных светильников Z = 1,1; К 3 - коэффициент запаса, принимаемый в зависимости от загрязненности воздуха в помещении; N -число светильников; h - коэффициент использования светового потока.

Коэффициент использования светового потока определяется по светотехническим таблицам. Он зависит от КПД и кривой распределения силы света светильника, коэффициентов отражения потолка, пола и стен, высоты подвеса светильника над расчетной поверхностью и конфигурации помещения, которая определяется индексом (показателем) помещения:

где а , b - ширина и длина помещения, м; h p - высота подвеса светильника над расчетной поверхностью, м.

Минимальная требуемая освещенность устанавливается по СНиП 23-05-95 или отраслевым нормам. Число светильников подбирается с учетом оптимального их расположения. По требуемому световому потоку подбирается ближайшая стандартная лампа, определяется ее мощность, а затем мощность всей осветительной установки.

Для расчета локализованного и местного освещения горизонтальных и наклонных поверхностей и освещения в тех случаях, когда отраженным светом можно пренебречь, применяется точечный метод, где используется формула

где Е - освещенность, лк; I - сила света в направлении от источника на данную точку рабочей поверхности, кд; a - угол между нормалью к рабочей поверхности и направлением светового потока на источник; К 3 - коэффициент запаса; h р - высота подвеса светильника над рабочей поверхностью, м.