Conferencia número 5.
7.1. Características básicas de iluminación.
7.2. Clasificación de la iluminación industrial.
7.3. Requisitos básicos para la iluminación industrial.
7.4. Normalización de la iluminación industrial.
7.5. Fuentes de luz y dispositivos de iluminación.
La iluminación es uno de los factores de producción más importantes. La iluminación industrial correctamente diseñada y ejecutada racionalmente tiene un efecto psicofisiológico positivo en los trabajadores, mejora la eficiencia y la seguridad, reduce la fatiga y las lesiones y mantiene un alto rendimiento. Por tanto, la iluminación de los locales industriales se establece de acuerdo con determinadas normas y reglas.
7.1. Características básicas de iluminación.
La luz visible es radiación electromagnética con una longitud de onda de 0,38...0,76 micrones. La sensibilidad de la visión es máxima a la radiación electromagnética con una longitud de onda de 0,555 micrones (color amarillo verdoso) y disminuye hacia los límites del espectro visible. La radiación electromagnética con una longitud de onda de 0,01 a 0,38 micrones corresponde a la radiación ultravioleta, 0,77 a 340 micrones, a la radiación infrarroja.
Los portadores de radiación electromagnética son los fotones.
La iluminación se caracteriza por indicadores cuantitativos y cualitativos.
Indicadores cuantitativos de iluminación.
Flujo de luzF– radiación electromagnética percibida por los humanos como luz; medido en lúmenes (lm);
Todas las fuentes de luz emiten un flujo luminoso al espacio de manera desigual, por lo que se introdujo el concepto de intensidad luminosa.
El poder de la luzj – densidad de flujo luminoso espacial; se define como la relación entre el flujo luminoso dF y el ángulo sólido dΩ , en el que se distribuye: j = dF / dΩ; medido en candelas (cd);
Iluminación E– caracteriza la densidad superficial del flujo luminoso; Incidente sobre la superficie iluminada: mi=dF / dS, medido en lux (lx = lm/m2);
Brillol - caracteriza la densidad superficial del flujo de luz emitido por la superficie en la dirección α (superficies en un ángulo α a normal es la relación de intensidad luminosa DJ α , superficie radiada, iluminada o luminosa en esa dirección, al área dS proyección de esta superficie sobre un plano perpendicular a esta dirección): L = DJ α / (dS porque α) , medido en cd/m2.
Luna – E como satélite y L como linterna.
Las superficies cuyo brillo en la luz reflejada o transmitida es el mismo en todas las direcciones se llaman difusión.
Indicadores de calidad de la iluminación.
Para evaluar cualitativamente las condiciones del trabajo visual, se utilizan indicadores como el fondo, el contraste del objeto con el fondo, el coeficiente de pulsación de iluminación, el índice de iluminación y la composición espectral de la luz.
Coeficiente de reflexión ρ- definido como la relación del flujo de luz reflejado desde la superficie F negativo al flujo de luz que incide sobre él F almohadilla: ρ = F negativo / F almohadilla.
Fondo– Esta es la superficie sobre la que se distingue el objeto. El fondo se caracteriza por el coeficiente de reflexión ρ. Cuando ρ > 0,4 se considera el fondo luz; en ρ = 0,2...0,4 – promedio y en ρ< 0,2 – oscuro.
Contraste del sujeto con el fondo. k – caracterizado por la relación entre el brillo del objeto en cuestión (punto, línea, signo, mancha, grieta, marca, etc.) y el fondo:
k = (l F – l ACERCA DE .) / l F, se considera grande si k > 0,5 (el objeto destaca claramente sobre el fondo), medio cuando k = 0,2...0,5 (el objeto y el fondo difieren notablemente en brillo) y pequeño cuando k< 0,2 (объект слабо заметен на фоне).
Si el brillo del fondo y del objeto son iguales, pueden diferir en color.
Visibilidad V Caracteriza la capacidad del ojo para percibir un objeto. Depende de la iluminación, el tamaño del objeto, su brillo, el contraste del objeto con el fondo y la duración de la exposición. V= k/kpor , Dónde k Desde entonces – límite o más pequeño visible al ojo contraste, con una ligera disminución en la que el objeto se vuelve indistinguible en este contexto K POR = 0,01 – 0,015. La visibilidad disminuye drásticamente cuando aparecen fuentes de luz brillantes en el campo de visión - el efecto cegador -...
Índice de ceguera P oh – criterio de clasificación de deslumbramiento acción creada por la instalación de iluminación,
R oh = 1000 (V 1 / V 2 – 1),
Dónde V 1 Y V 2 – visibilidad del objeto de discriminación, respectivamente, cuando está protegido y en presencia de fuentes de luz brillantes en el campo de visión. El blindaje de las fuentes de luz se realiza mediante pantallas, viseras, etc. Valor máximo R oh no d.b. más de 40.
Coeficiente de pulsación de iluminación.k mi – este es el criterio Profundidad de las fluctuaciones de iluminación como resultado de cambios en el flujo de luz a lo largo del tiempo.
k mi = 100 (E máximo – mi mín. )/ (2E Casarse )
Dónde mi máximo , mi mín. , mi Casarse – valores de iluminación máximo, mínimo y promedio para el período de oscilación; para lámparas de descarga de gas k mi = 25...65 %, para lámparas incandescentes convencionales k mi = 7 %, para lámparas incandescentes halógenas k mi = 1 %.
Las fluctuaciones en la iluminación provocan fatiga visual, efecto estroboscópico, causar lesiones. Métodos de limitación de ondulación: alternancia uniforme de alimentación de lámparas de diferentes fases (redes trifásicas), uso de fósforos con un alto coeficiente de efecto secundario, alimentación de lámparas con corrientes de alta frecuencia - 400 Hz, uso de lámparas de 2 lámparas alimentadas según un circuito de fase dividida.
Tensión nominal de la fuente de luz.- la tensión para la que está diseñada una determinada fuente de luz, así como para la que puede encenderse con equipos especiales diseñados para este fin. Medido en voltios (V, V).
Potencia nominal de la fuente de luz- la potencia consumida por la fuente luminosa cuando está conectada a la tensión nominal, necesaria para convertir la energía eléctrica en luz. Medido en vatios (W, W).
El flujo luminoso es la potencia de la radiación óptica emitida por una fuente de luz en todas direcciones, evaluada por su efecto en el ojo humano. El principal parámetro fotométrico que caracteriza la capacidad de una fuente de luz para iluminar un objeto en particular. La cantidad de flujo luminoso depende de la longitud de onda emitida por la fuente de luz. Medido en lúmenes (Lm, Lm)
La eficiencia luminosa es la relación entre el flujo luminoso emitido por una fuente y la energía que consume. Sirve como característica de la eficiencia de las fuentes de luz. Medido en lúmenes por vatio (Lm/W, Lm/W).
Por ejemplo, el rendimiento luminoso de una lámpara con un flujo luminoso de 11.600 Lm y una potencia de 110 W es 11.600: 110 = 105 Lm/W.
Tenga cuidado al comprar, preste atención al rendimiento luminoso del conjunto de luminarias, y no a la eficiencia luminosa de los LED, ya que en el conjunto hay una pérdida de flujo luminoso debido a la eficiencia del controlador, así como al diseño. Características de la luminaria.
La temperatura de color caracteriza el color de la fuente de luz. Medido en grados Kelvin (K)
Cuanto menor es la temperatura del color, más “cálida” es la luz; cuanto mayor es la temperatura del color, más “fría” es. Por ejemplo, una lámpara con una temperatura de color de 5.000 a 6.000 K emite luz blanca fría, 4.000 – 4.500 K – blanca neutra, 2.700 – 3.000 K – blanca cálida.
En la imagen puedes ver qué fuentes de luz natural y artificial corresponden a qué temperatura de color.
El índice de reproducción cromática (coeficiente) caracteriza el grado en que el color natural de un objeto coincide con el color visible cuando se ilumina con una determinada fuente de luz.
Indicado por CRI (índice de reproducción cromática) o Ra.
Factor de potencia o coseno phi (cos) se llama relación entre la potencia activa y la potencia aparente. Como la potencia activa es menor que la potencia aparente, el factor de potencia siempre es menor que la unidad.
El coeficiente de pulsación es un criterio para evaluar la profundidad de las fluctuaciones en la iluminación creada por una fuente de luz a lo largo del tiempo.
Lámparas LED: hasta un 5%
Lámparas incandescentes y halógenas: hasta un 5 %
Lámparas fluorescentes – 5 – 45%
Lámparas de mercurio y sodio: hasta un 80 %
Halogenuros metálicos: hasta 100 %
La iluminación es una cantidad física igual al flujo luminoso que incide perpendicularmente por unidad de superficie iluminada. Medido en lux (lx, lux).
1 lux equivale a un flujo luminoso de 1 lumen que incide sobre una superficie de 1 m2.
Por ejemplo, la iluminación de la tierra con los rayos del sol al mediodía es aproximadamente igual a 100.000 lux, y la iluminación de la calle con iluminación artificial es aproximadamente igual a 4 lux.
Los parámetros de iluminación estandarizados para diversos objetos están regulados por ley.
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Iluminación interior de interiores |
Iluminación requerida, lux |
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Habitaciones con altos niveles de iluminación. : Oficinas, talleres, quirófanos, cajas registradoras, oficinas de diseño, diseño y dibujo, salas de informática, laboratorios, auditorios, áreas de venta en tiendas de alimentación, salones de peluquería, salas técnicas |
400-500 |
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Habitaciones con requisitos de iluminación medios: Áreas de venta de otras tiendas, salas de conferencias y juntas, salas de lectura, salas de exposiciones, hoteles |
200-300 |
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Aulas, salas de estudio, guarderías. |
400 |
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Habitaciones con iluminación moderada: Vestíbulos y guardarropas de edificios industriales, vestíbulos y guardarropas de edificios públicos, pasillos y pasillos de edificios públicos, pasillos y pasillos de edificios residenciales, escaleras de edificios industriales, baños |
75-150 |
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Escaleras de edificios residenciales. |
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Iluminación especial interior |
Iluminación requerida, lux |
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Locales de producción, talleres. |
500 |
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Almacenes, instalaciones deportivas. |
200 |
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Automóviles, estaciones de ferrocarril, aeropuertos, instalaciones agrícolas. |
300 |
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Pasos de peatones, túneles |
100 |
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Salas técnicas y de servicios. |
100 |
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Habitaciones con altos niveles de polvo y humedad. |
200 |
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Iluminación exterior |
Iluminación requerida, lux |
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El territorio de una empresa industrial, un complejo de almacenes, el territorio de una gasolinera. |
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Aparcamiento, cooperativas de garaje, parque, plaza, bulevar, área local, zonas de coches, estaciones de ferrocarril, aeropuertos |
El diseño de sistemas de iluminación de acuerdo con parámetros estandarizados lo llevan a cabo especialistas utilizando programas especiales. A continuación se muestra un ejemplo de proyecto de iluminación de una estancia de 6x6 metros con downlights LED (enlace a Dvo18-30-01) con una potencia de 30 W:
Puede obtener más información sobre los parámetros de iluminación estandarizados en el Código de Normas.
De acuerdo con GOST 17677-82, existen varios tipos de KSS. La posibilidad de utilizar un dispositivo de iluminación en un área particular depende del tipo de KSS.
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Tipo KSS |
Zona de direcciones de máxima intensidad luminosa (en el hemisferio superior y/o inferior) |
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Designación |
Nombre |
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Concentrado |
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Profundo |
0°-30°; 180°-150° |
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Coseno |
0°-35°; 180°-145° |
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Semiancho |
35°-55°; 145°-125° |
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55°-85°; 125°-95° |
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Uniforme |
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Seno |
70°-90°; 110°-90° |
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Cuanto más estrecho es el ángulo de distribución del flujo luminoso, menor es el diámetro, mayor es la direccionalidad y el contraste del punto luminoso. Cuanto mayor sea el ángulo de distribución del flujo luminoso, mayor será el diámetro del punto luminoso y más uniforme será la iluminación. Consideremos el KSS tipo D de una lámpara de oficina estándar.
Del gráfico se puede determinar que esta lámpara emite una intensidad luminosa de aproximadamente 425 cd en dirección vertical hacia abajo, y en un ángulo de 30° la intensidad luminosa es de aproximadamente 325 cd.
Flujo de luz F – el poder de la energía radiante, estimado por la sensación visual que produce, lumen (lm).
Intensidad luminosa I– densidad de flujo luminoso espacial:
Ia= d F/ dω,
Dónde d F – flujo luminoso (lm), distribuido uniformemente dentro de un ángulo sólido elemental dω, promedio (estereorradián). La unidad de medida de la intensidad luminosa es la candela (cd), igual al flujo luminoso
En 1 lm, extendiéndose dentro de un ángulo sólido de 1 sr.
Iluminación– densidad de flujo luminoso superficial, lux (lx):
mi= re F/ dS,
Dónde dS– superficie, m2, sobre la que incide el flujo luminoso d F.
Brillo B– densidad superficial de la intensidad luminosa en una dirección determinada. El brillo, que es una característica de los cuerpos luminosos, es igual a la relación entre la intensidad de la luz en una dirección determinada y el área de proyección de la superficie luminosa sobre un plano perpendicular a esta dirección:
B=yo/ dS porqueα,
Dónde I– intensidad luminosa en una dirección determinada, cd; dS– superficie radiante, m2; α – ángulo entre la dirección de la radiación y el plano, grados. La unidad de brillo es cd/m2.
¿Qué es una lámpara?
¿Qué funciones realiza el elemento de iluminación en una luminaria?
¿Cuáles son los tipos de diseño de iluminación artificial? ¿Por qué está prohibido utilizar únicamente iluminación local?
Está prohibido utilizar únicamente iluminación local en las instalaciones industriales, ya que el fuerte contraste entre las zonas muy iluminadas y las no iluminadas provoca fatiga visual, ralentiza la velocidad de trabajo y puede provocar accidentes.
¿Qué es la iluminación general? ¿De qué manera se puede aumentar la iluminación creada por la iluminación general?
¿Qué es la iluminación combinada? ¿En qué casos se utiliza?
¿Cuáles son las ventajas de las lámparas incandescentes sobre las lámparas de descarga de gas?
La principal ventaja de las lámparas de descarga de gas frente a las lámparas incandescentes es su alto rendimiento luminoso de 40 a 110 lm/W. Tienen una vida útil significativamente más larga: más de 10 mil horas, una baja temperatura de la superficie de la lámpara y un espectro de emisión cercano a la luz solar, lo que garantiza una reproducción cromática de alta calidad. Además, las lámparas fluorescentes de descarga de gas proporcionan una iluminación más uniforme y se recomiendan para su uso en accesorios de iluminación general.
¿Cuál es el principio de funcionamiento de las lámparas utilizadas en las aulas? ¿Cuáles son las ventajas de estas lámparas?
Arrepentido con una descarga eléctrica de gas a la luz visible.
Las lámparas fluorescentes, dependiendo del fósforo utilizado en ellas, crean una composición espectral de luz diferente y están disponibles en blanco (WL), blanco cálido (WLT) y luz blanca fría (CLW), luz diurna (LD) y luz diurna con reproducción cromática corregida. (CENTROS PARA EL CONTROL Y LA PREVENCIÓN DE ENFERMEDADES).
¿Cuáles son las desventajas de las lámparas de descarga de gas?
Las desventajas de las lámparas de descarga de gas también incluyen: la necesidad de utilizar dispositivos de arranque especiales, la dependencia del rendimiento de la lámpara de la temperatura ambiente y la tensión de alimentación, el largo período de combustión de las lámparas de alta presión (10 a 15 minutos) .
¿Qué es el factor de ondulación de la luz?
A PAG = 100 (mi máx. – mi min) / 2 ·MI casarse donde mi máximo, mi min y mi cf – valor máximo, mínimo y medio de la iluminación durante el período de su fluctuación, lux.
El valor del coeficiente de pulsación de iluminación varía desde varios porcentajes (para lámparas incandescentes) hasta varias decenas de por ciento (para lámparas de descarga de gas).
¿Cuál es el motivo de la pulsación del flujo luminoso de las fuentes de luz? ¿Qué tipo de lámpara tiene un mayor coeficiente de pulsación de luz?
El flujo luminoso de la lámpara F en el momento de la transición del valor instantáneo de la tensión alterna de la red a través de 0 disminuye.
Arroz. Ondulaciones del flujo luminoso con tensión de alimentación monofásica
Las lámparas de descarga de gas (incluidas las lámparas fluorescentes) tienen una inercia baja y cambian su flujo luminoso Ф casi proporcionalmente a la amplitud de la tensión de alimentación. La gran inercia térmica del filamento de las lámparas incandescentes impide una disminución notable del flujo luminoso de la lámpara.
¿Cómo puedo reducir el factor de ondulación de la luz?
¿Qué es el efecto estroboscópico y por qué es peligroso?
¿Valores aceptables de qué indicadores de iluminación artificial establece SNiP 23/05/95?
¿Dependiendo de qué factores se establecen los valores permitidos de los indicadores de iluminación artificial?
¿Qué factores determinan las características del rendimiento visual?
Objeto de distinción
Fondo– una superficie adyacente directamente al objeto de discriminación, en la que se observa el objeto. El fondo se caracteriza por un coeficiente de reflectancia que depende del color y la textura de la superficie. El coeficiente de reflectancia ρ se define como la relación entre el flujo luminoso Ф neg reflejado desde la superficie y el flujo luminoso F que incide sobre ella. El fondo se considera claro cuando la reflectancia de la superficie sobre la que se mira el objeto es superior a 0,4; promedio – con un coeficiente de reflexión de 0,2 a 0,4; oscuro: con un coeficiente de reflexión inferior a 0,2.
Contraste del objeto de discriminación con el fondo K. está determinada por la relación entre el valor absoluto de la diferencia de brillo del objeto de discriminación EN o y antecedentes EN f al mayor de estos dos brillos. El contraste se considera alto en valores A más de 0,5; promedio – con valores A de 0,2 a 0,5; pequeño – en valores A menos de 0,2.
¿Cuál es el objeto de la discriminación? Dar ejemplos.
¿Por qué característica obtenida al calcular la iluminación se selecciona la fuente de luz? ¿Qué parámetros de la lámpara deben determinarse?
Se calcula el flujo luminoso requerido de la lámpara Ф, proporcionando el valor normalizado de iluminación en la habitación. mi, y de acuerdo con el libro de referencia de iluminación, se selecciona el tipo y la potencia de una lámpara estándar con un flujo luminoso F GOST, cercano en valor al valor calculado.
Educación e investigación
Trabajo de laboratorio
Estudio de eficiencia y calidad lumínica.
8.1. Propósito y objetivos del trabajo.
El objetivo del trabajo es estudiar las características cuantitativas y cualitativas de la iluminación artificial, así como evaluar la influencia de la fuente de luz y la decoración cromática del interior de la habitación en la iluminación y tasa de utilización de la instalación de iluminación ( η ).
Principales objetivos del estudio:
· Medición de la iluminación creada por varias fuentes de luz y comparación con valores estandarizados;
· Determinación del factor de utilización de la instalación de iluminación ( η );
· Medición y comparación de coeficientes de pulsación de iluminación creados por diversas fuentes de luz;
· Evaluación de la dependencia del coeficiente de pulsación de la luz del método de conexión de lámparas a las fases de una red trifásica;
· Observación del efecto estroboscópico.
parte teorica
información general
Encendiendo– recepción, distribución y uso de energía luminosa para proporcionar condiciones favorables para la visión de objetos y objetos.
La iluminación debe ser higiénicamente racional, es decir proporcionar:
Iluminación suficiente de las superficies de trabajo;
Consistencia de iluminación uniforme a lo largo del tiempo;
Distribución uniforme de la luminosidad en el espacio circundante;
Sin deslumbramiento.
La iluminación es de gran importancia para la salud y la organización del trabajo. Bajo la influencia de la radiación luminosa, se aceleran los procesos de mayor actividad nerviosa, aumenta la actividad general y la actividad de los órganos respiratorios. La falta de luz irrita los ojos, dificulta la distinción de objetos y ralentiza el ritmo de trabajo.
La transición de un brillo del campo visual a otro requiere un cierto tiempo para la llamada adaptación de la visión, que puede ser de 1,5 a 2 minutos cuando se pasa de una habitación oscura a una habitación muy iluminada, y de hasta 5 a 6 minutos cuando retroceso, durante el cual la persona no distingue bien los objetos circundantes, lo que puede provocar un accidente. La iluminación insuficiente durante el trabajo visual intenso o la frecuente readaptación de la visión provocan fatiga rápida, dolores de cabeza y deterioro de la visión.
Se ha descubierto que la mala iluminación es una causa directa de aproximadamente el 5% y una causa indirecta del 20% de los accidentes. Aumentar la iluminación de la superficie de trabajo mejora la visibilidad de los objetos al aumentar su brillo y aumenta la velocidad de distinción de piezas, lo que conduce a una mayor productividad.
Así, al realizar una operación de montaje de precisión, aumentar la iluminación de 150 a 1000 lux permite aumentar la productividad laboral hasta en un 25% e, incluso al realizar trabajos de baja precisión que no requieren mucha tensión visual, aumentar la iluminación del lugar de trabajo. aumenta la productividad laboral entre un 2 y un 3%. Una buena iluminación elimina la fatiga visual, facilita la distinción de los productos que se procesan y acelera el ritmo de trabajo.
Una disminución de la iluminación conduce a una disminución de la productividad laboral, no solo manual, sino también mental, que requiere memoria y pensamiento lógico. Por ejemplo, una disminución de la iluminación hasta un 50% del valor estándar puede provocar fatiga visual y una disminución de la productividad laboral entre un 3% y un 10% con un aumento simultáneo de los defectos del producto.
Dependiendo de la fuente de luz, la iluminación puede ser de tres tipos: natural, artificial y combinada.
En la Fig. 8.1 se muestra un diagrama de bloques de los tipos de iluminación según la fuente de luz y el propósito funcional.
Arroz. 8.1. Clasificación de tipos de iluminación.
La iluminación artificial, según su finalidad funcional en las empresas industriales, se divide en trabajo, seguridad, emergencia, evacuación y servicio.
Iluminación de trabajo Proporciona las condiciones necesarias durante el funcionamiento normal de la instalación de iluminación, es obligatorio en todas las estancias y espacios abiertos.
Iluminación de seguridad– un tipo de iluminación de trabajo, se instala a lo largo de los límites protegidos de los territorios de empresas industriales, sitios de construcción, así como en los territorios de algunos edificios públicos.
Iluminación de emergencia– iluminación de seguridad, proporciona las condiciones de iluminación mínimas necesarias para la continuación del trabajo durante la extinción temporal de la iluminación de trabajo en locales y espacios abiertos en los casos en que la falta de iluminación artificial puede tener consecuencias graves para las personas, los procesos de producción, alterar el funcionamiento normal de los centros vitales de la empresa y los centros de servicios masivos a los consumidores.
Iluminación de evacuación Sirve para la evacuación segura de personas de locales y espacios abiertos en caso de extinción de emergencia de la iluminación de trabajo.
Iluminación de emergencia Se utiliza durante los descansos cuando la iluminación de trabajo está apagada, por ejemplo, al limpiar las instalaciones y para su protección.
Las instrucciones en qué casos es necesaria la iluminación de emergencia y evacuación están contenidas en SNiP y en los estándares industriales para iluminación artificial. Según SNiP, la iluminación de emergencia debe crear una iluminación de al menos el 5% de la iluminación estándar, pero al menos 2 lux en el interior y 1 lux en el exterior. Se permite una iluminación superior a 30 lux en las habitaciones y superior a 5 lux en el exterior si existen las justificaciones adecuadas.
La iluminación de evacuación debe crear una iluminación de al menos 0,5 lux en interiores y 0,2 lux en exteriores. Para la iluminación de emergencia y evacuación se pueden utilizar lámparas incandescentes (incluidas las halógenas) y lámparas fluorescentes, estas últimas sólo en habitaciones con una temperatura del aire de al menos +5ºC cuando se alimentan con corriente alterna y un voltaje de al menos el 90% de la tensión nominal. Las lámparas de los tipos DRL, DRI y DNAT solo se pueden utilizar como accesorios adicionales a los grupos de iluminación de emergencia para mejorar la iluminación por encima del estándar para iluminación de emergencia.
Las emisiones naturales se encuentran dentro de una gama extremadamente amplia de longitudes de onda (Figura 8.2). En este caso, las vibraciones electromagnéticas con longitudes de onda de 10 a 340.000 nm se suelen denominar región óptica de radiación, y el rango de longitud de onda de 10 a 380 nm se clasifica como radiación ultravioleta, de 380 a 770 nm, a la región visible de el espectro, y de 770 a 340.000, a la región de radiación infrarroja.
Arroz. 8.2. Espectro de radiación electromagnética.
La parte visible del espectro está alargada.
El ojo humano tiene la mayor sensibilidad a la radiación con una longitud de onda de 540 – 550 nm (color amarillo verdoso).
En general, el ojo humano percibe la parte visible del espectro como luz blanca. Las secciones estrechas individuales de esta parte del espectro difieren en longitud de onda y causan sensaciones correspondientes de diferentes colores. La intensidad de estas sensaciones visuales no es la misma, porque La sensibilidad de los ojos a la radiación de partes del espectro visible varía.
En luz natural, la sensibilidad más alta corresponde a la radiación con una longitud de onda de 555 nm (luz amarilla), y por la noche (o al anochecer), la máxima corresponde a aproximadamente 500 nm (luz verde-azul).
La sensibilidad relativa del ojo a la radiación de los extremos del espectro visible (violeta y rojo) es mucho menor y depende de la hora del día (fig. 8.3).
Arroz. 8.3. Curvas de visibilidad relativa:
1 - por la noche; 2 - por la tarde.
Características de iluminación de la iluminación.
Para la evaluación higiénica de la iluminación se utilizan las siguientes características de iluminación:
Flujo luminoso F - el poder de la energía radiante, evaluado por la sensación visual que produce. La unidad de flujo luminoso es el lumen (lm).
Intensidad luminosa I α - densidad de flujo luminoso espacial:
Dónde dF- flujo luminoso (lm), distribuido uniformemente dentro del ángulo sólido dω.
La unidad de intensidad luminosa es la candela (cd), que equivale a un flujo luminoso de 1 lm (lumen) que se propaga dentro de un ángulo sólido de 1 estereorradián.
Iluminación - densidad de flujo luminoso superficial, lux (lx):
Dónde dS – superficie (m2) sobre la que incide el flujo luminoso dF.
Brillo B - Densidad superficial de la intensidad luminosa en una dirección dada. El brillo, que es una característica de los cuerpos luminosos, es igual a la relación entre la intensidad de la luz en cualquier dirección y el área de proyección de la superficie luminosa sobre un plano perpendicular a esta dirección.
Dónde yo α - intensidad luminosa, cd;
dS- superficie radiante, m2;
φ - Ángulo entre la dirección de la radiación y el plano, grados.
Objeto de distinción- el artículo en cuestión, su pieza individual o defecto que debe distinguirse durante el proceso de trabajo. Por ejemplo, al leer, el grosor de las líneas de las letras, al tomar medidas, el tamaño del grosor de la línea de graduación de la escala del instrumento, etc.
Los indicadores cualitativos que determinan las condiciones del trabajo visual son el fondo, el contraste del objeto de discriminación con el fondo, el indicador de ceguera y el indicador de malestar.
Fondo- una superficie adyacente directamente al objeto de discriminación sobre el que se mira. El fondo se caracteriza por una reflectancia que depende del color y la textura de la superficie. Se consideran los antecedentes:
luz- con un coeficiente de reflexión superficial superior a 0,4 (papel blanco, mate - 0,55...0,65, cal - 0,8);
promedio- con un coeficiente de reflexión superficial de 0,2 a 0,4 (pintura amarilla - 0,4, chapa galvanizada - 0,2);
oscuro- con un coeficiente de reflexión superficial inferior a 0,2 (ladrillo rojo - 0,08...0,1, acero sin tratar - 0,05... 0,1).
Coeficiente de reflexión ( ρ ) - la relación entre el flujo de luz reflejado desde la superficie y el flujo que incide sobre ella. Puede expresarse como fracciones o porcentajes.
Contraste del objeto de discriminación con el fondo ( A) - la relación entre el valor absoluto de la diferencia entre el brillo del objeto en cuestión (punto, línea, marca, signo, mancha, grieta, etc., que debe distinguirse durante el trabajo) y el fondo con respecto al brillo del fondo. . Se considera el contraste:
grande- con valores de relación superiores a 0,5 (el objeto y el fondo difieren mucho en brillo);
promedio- con valores de relación de 0,2 a 0,5 (el objeto y el fondo difieren notablemente en brillo);
pequeño- con valores de relación inferiores a 0,2 (el objeto y el fondo difieren poco en brillo).
El contraste puede ser directo o inverso. El contraste directo es un objeto oscuro sobre un fondo claro, el contraste inverso es un objeto claro sobre un fondo oscuro.
Para poder caracterizar mejor las magnitudes técnicas básicas de iluminación y su percepción por parte del hombre, se utilizan una serie de conceptos técnicos de iluminación. Éstas incluyen:
Iluminación estandarizada- el límite inferior de iluminación requerida, establecido por las tablas reglamentarias, en función de la naturaleza del trabajo visual realizado y de la orientación de la superficie de trabajo en el espacio.
Salida de luz ( CO) - el flujo luminoso emitido por la lámpara por 1 W de energía consumida y caracteriza la eficiencia de la lámpara, es decir, su eficiencia. Medido en lm/W. Teóricamente, 1 W de electricidad puede producir un flujo luminoso de 683 lm.
Lámpara- una fuente de luz (lámpara incandescente, lámpara de descarga de gas) con accesorios de iluminación diseñados para asegurar y proteger la fuente de luz de las influencias ambientales, suministrar electricidad y distribuir el flujo luminoso emitido por la fuente de luz en el espacio
Coeficiente de pulsación del flujo luminoso ( A PAG):
Dónde mi máximo, mi min – iluminación máxima y mínima, respectivamente;
mi av – iluminación media
Factor de seguridad– se adopta al diseñar iluminación natural, artificial y combinada, teniendo en cuenta la disminución de la iluminación durante el funcionamiento debido a la contaminación y el envejecimiento de los rellenos translúcidos en las aberturas de luz, fuentes de luz (lámparas) y accesorios, así como las propiedades reflectantes de las superficies de las habitaciones. . Aceptado según SNiP 23/05/95.
Informe de laboratorio n.° 3
Por disciplina: Seguridad vital
(nombre de la disciplina académica según el plan de estudios)
Tema: “Investigación de los principales indicadores de luz natural”
Terminado: estudiante gr. TPP-09/Mijailov A.A./
(firma) (nombre completo)
Comprobado: asistente ____________ /Kovshov S.V./
(cargo) (firma) (nombre completo)
San Petersburgo
Objetivo del trabajo: Medir los principales parámetros que caracterizan la iluminación natural de los locales; familiarización con la metodología de su normalización y cálculo.
Características básicas de iluminación.
La iluminación de las instalaciones industriales correctamente diseñada y ejecutada racionalmente tiene un efecto psicofisiológico positivo en los trabajadores, ayuda a aumentar la eficiencia y la seguridad, reduce la fatiga y las lesiones y mantiene un alto rendimiento.
La iluminación se caracteriza por indicadores cuantitativos y cualitativos. Los indicadores cuantitativos incluyen:
flujo luminoso Ф – parte del flujo radiante percibido por el hombre como luz; caracteriza el poder de la energía luminosa, medido en lúmenes (lm);
intensidad luminosa J: una cantidad que caracteriza el brillo de una fuente en una determinada dirección e igual a la relación entre el flujo luminoso dФ y un pequeño ángulo sólido
en el que se distribuye: 
; medido en candelas (cd);
iluminación E es el flujo luminoso dФ por unidad de superficie iluminada dS (m 2): 
; medido en lux (lx);
El brillo L es un valor que caracteriza el brillo de una fuente de luz en una dirección determinada. El brillo de un elemento dS de una superficie luminosa en cualquier dirección está determinado por la relación entre la intensidad luminosa dJ de este elemento en la dirección considerada y el área dS de proyección del elemento sobre un plano perpendicular a la dirección considerada: 
¿Dónde está el ángulo entre la normal a este elemento dS y la dirección para la cual se calcula el brillo? medido en cd/m2.
Para evaluar cualitativamente las condiciones del trabajo visual, se utilizan indicadores como las características del fondo, el contraste entre el objeto y el fondo, el coeficiente de pulsación de iluminación, el índice de deslumbramiento y la composición espectral de la luz.
El fondo es la superficie adyacente directamente al objeto de discriminación sobre el cual se mira. Se consideran los antecedentes:
– luz con un coeficiente de reflectancia superficial superior a 0,4;
– media con una reflectancia superficial de 0,2 a 0,4;
– oscuro con una reflectancia superficial inferior a 0,2.
Al diseñar una instalación de iluminación, la reflectancia de los materiales de construcción y revestimiento debe medirse y tomarse de acuerdo con SNiP 23-05–95 o según la tabla. Cláusula 1 de la solicitud.
El contraste del objeto de discriminación con el fondo K está determinado por la relación entre el valor absoluto de la diferencia entre el brillo del objeto y el fondo y el brillo del fondo. Contraste del objeto de discriminación con el fondo.
cuenta:
– grande cuando K es superior a 0,5 (el brillo del objeto y del fondo difiere marcadamente);
– promedio en K de 0,2 a 0,5 (el objeto y el fondo difieren notablemente en brillo);
– pequeño cuando K es inferior a 0,2 (el objeto y el fondo difieren poco en brillo).
El coeficiente de pulsación de iluminación Kp, %, es un criterio para evaluar la profundidad relativa de las fluctuaciones de iluminación como resultado de cambios en el tiempo del flujo luminoso de las lámparas de descarga de gas cuando funcionan con corriente alterna, expresado por la fórmula:
(1)
donde: E max y E min – respectivamente el valor máximo y mínimo de iluminación durante el período de su fluctuación, lux; E av – valor medio de iluminación para el mismo período, lux.
El índice de deslumbramiento P es un criterio para evaluar el efecto de deslumbramiento de una instalación de iluminación, determinado por la expresión:
(2)
donde: S es el coeficiente de deslumbramiento, igual a la relación entre las diferencias de brillo umbral en presencia y ausencia de fuentes cegadoras en el campo de visión.
analizador visual
El analizador visual tiene la mayor cantidad de adaptación. Durante la adaptación a la oscuridad, la sensibilidad alcanza un cierto nivel óptimo después de 40 a 50 minutos; La adaptación a la luz, es decir, la disminución de la sensibilidad, dura de 8 a 10 minutos. El ojo responde directamente a la luminancia, que es la relación entre la cantidad de luz (intensidad) emitida por una superficie determinada y el área de esa superficie. El brillo se mide en liendres (liendres; Nuevo Testamento); 1 nt=1 cd/m2. Con brillos muy altos (más de 30.000 nits), se produce un efecto cegador. Un brillo de hasta 5000 nits es higiénicamente aceptable.
El contraste se refiere al grado de diferencia percibida entre dos luminancias separadas en el espacio o el tiempo. La sensibilidad al contraste le permite responder a la pregunta de cuánto debe diferir un objeto en brillo del fondo para ser visible.
Al evaluar la percepción de las características espaciales, el concepto principal es la agudeza visual, que se caracteriza por el ángulo mínimo en el que dos punto de vista Estamos como separados. La agudeza visual depende de la iluminación, el contraste, la forma del objeto y otros factores. Al aumentar la iluminación, aumenta la agudeza visual. A medida que disminuye el contraste, disminuye la agudeza visual. La agudeza visual también depende de la ubicación de la proyección de la imagen en la retina. El analizador óptico incluye dos tipos de receptores: conos y bastones. Los primeros son dispositivos de visión cromática, los segundos, acromáticos. Cuando la energía de las ondas que actúan es igual, las diferencias en sus longitudes se sienten como diferencias en la luz de las fuentes de luz o en las superficies de los objetos que la reflejan. El ojo distingue siete colores primarios y más de cien de sus matices. Las sensaciones de color son causadas por la exposición a ondas de luz que tienen una longitud de onda de 380 a 780 nm. Aproximadamente los límites de longitudes y sensaciones correspondientes (colores) son los siguientes: 380-455 nm (violeta); 455-470 nm (azul); 470-500 (azul); 500-550 (verde); 540-590 (amarillo);
590-610 (naranja); 610-780 (rojo). El analizador visual tiene una cierta sensibilidad espectral, que se caracteriza por la visibilidad relativa de la radiación monocromática. La mayor visibilidad durante el día corresponde al amarillo, y por la noche o al anochecer, al verde azulado. La gama de transiciones del blanco al negro forma una serie acromática.
La sensación provocada por la señal luminosa persiste durante un tiempo determinado, a pesar de la desaparición de la señal o de un cambio en sus características. La inercia de la visión, según varios investigadores, está en el rango de 0,1 a 0,3 s. Las sensaciones que surgen después de que se elimina el estímulo se denominan imágenes secuenciales. Con una breve señal luminosa, la imagen emerge de la oscuridad varias veces en rápida sucesión. Con brillos bajos, después de 0,5-1,5 s aparece una imagen secuencial negativa (es decir, las superficies claras aparecen oscuras y viceversa). Con una señal de color, la imagen se colorea con un color adicional. Con la acción repentina de un estímulo intermitente, se produce una sensación de parpadeo que, a cierta frecuencia, se funde en una luz uniforme y que no parpadea. La frecuencia a la que desaparecen los parpadeos se denomina frecuencia crítica de fusión de parpadeos. En el caso de que se utilice luz parpadeante como señal, surge la pregunta sobre la elección
frecuencia óptima. La frecuencia óptima es de 3 a 10 Hz. La inercia de la visión provoca el efecto estroboscópico. Si el tiempo que separa los actos discretos de observación es menor que el tiempo de extinción de la imagen visual, entonces la observación se siente subjetivamente como continua. Con el efecto estroboscópico es posible una ilusión de movimiento durante la observación intermitente de objetos individuales o una ilusión de inmovilidad (cámara lenta) que se produce cuando un objeto en movimiento ocupa periódicamente su posición anterior. Al percibir objetos en el espacio bidimensional y tridimensional , se hace una distinción entre el campo de visión y la visión de profundidad. El campo de visión binocular cubre en la dirección horizontal 120-160°, verticalmente hacia arriba - 55-60° y hacia abajo - 65-72°. Cuando se percibe el color, el El tamaño del campo visual se reduce. La zona de visibilidad óptima está limitada por el campo: arriba - 25°, abajo - 35°, a la derecha y a la izquierda 32°. La visión profunda está asociada con la percepción del espacio. El error al estimar la distancia absoluta a una distancia de hasta 30 m es en promedio el 12% de la distancia total.
