Prednáška č.5.
7.1. Základné svetelné charakteristiky.
7.2. Klasifikácia priemyselného osvetlenia.
7.3. Základné požiadavky na priemyselné osvetlenie.
7.4. Štandardizácia priemyselného osvetlenia.
7.5. Svetelné zdroje a osvetľovacie zariadenia.
Osvetlenie je jedným z najdôležitejších výrobných faktorov. Správne navrhnuté a racionálne realizované priemyselné osvetlenie má pozitívny psycho-fyziologický vplyv na pracovníkov, zlepšuje efektivitu a bezpečnosť, znižuje únavu a zranenia a udržuje vysoký výkon. Preto je osvetlenie priemyselných priestorov nastavené v súlade s určitými normami a pravidlami.
7.1. Základné svetelné charakteristiky.
Viditeľné svetlo je elektromagnetické žiarenie s vlnovou dĺžkou 0,38...0,76 mikrónov. Citlivosť zraku je maximálna na elektromagnetické žiarenie s vlnovou dĺžkou 0,555 mikrónov (žlto-zelená farba) a smerom k hraniciam viditeľného spektra klesá. Elektromagnetické žiarenie s vlnovou dĺžkou 0,01 - 0,38 mikrónov zodpovedá ultrafialovému žiareniu, 0,77 - 340 mikrónov - infračervenému žiareniu.
Nosičmi elektromagnetického žiarenia sú fotóny.
Osvetlenie sa vyznačuje kvantitatívnymi a kvalitatívnymi ukazovateľmi.
Kvantitatívne ukazovatele osvetlenia.
Svetelný tokF– elektromagnetické žiarenie vnímané ľuďmi ako svetlo; merané v lúmenoch (lm);
Všetky svetelné zdroje vyžarujú svetelný tok do priestoru nerovnomerne, preto bol zavedený pojem svietivosť.
Sila svetlaJ – priestorová hustota svetelného toku; je definovaný ako pomer svetelného toku dF k priestorovému uhlu dΩ , v ktorej sa distribuuje: J = dF / dΩ; merané v kandelách (cd);
Osvetlenie E– charakterizuje povrchovú hustotu svetelného toku; dopad na osvetlený povrch: E=dF / dS, merané v luxoch (lx = lm/m2);
JasL - charakterizuje povrchovú hustotu svetelného toku vyžarovaného povrchom v smere α (plochy pod uhlom α k normálu je pomer intenzity osvetlenia DJ α , vyžarovaný, osvetlený alebo svietiaci povrch v tomto smere do oblasti dS priemet tejto plochy na rovinu kolmú na tento smer): L = DJ α / (dS pretože α) , merané v cd/m2.
Mesiac – E ako satelit a L ako lampáš.
Plochy, ktorých jas v odrazenom alebo prechádzajúcom svetle je rovnaký vo všetkých smeroch, sa nazývajú difúzia.
Indikátory kvality osvetlenia.
Na kvalitatívne posúdenie podmienok vizuálnej práce sa používajú také ukazovatele ako pozadie, kontrast objektu s pozadím, pulzačný koeficient osvetlenia, index osvetlenia a spektrálne zloženie svetla.
Koeficient odrazu ρ- definovaný ako pomer svetelného toku odrazeného od povrchu F negatívny na svetelný tok, ktorý naň dopadá F podložka: ρ = F zápor / F podložka.
Pozadie– Toto je povrch, na ktorom sa objekt odlišuje. Pozadie je charakterizované koeficientom odrazu ρ. Keď je ρ > 0,4, berie sa do úvahy pozadie svetlo; pri ρ = 0,2...0,4 – priemer a pri ρ< 0,2 – tmavé.
Kontrast objektu s pozadím k – charakterizovaný pomerom jasu predmetného objektu (bod, čiara, znak, škvrna, prasklina, značka atď.) a pozadia:
k = (L F – L O .) / L F, sa považuje za veľký, ak k > 0,5 (objekt ostro vystupuje na pozadí), za stredný, keď k = 0,2...0,5 (objekt a pozadie sa výrazne líšia jasom) a za malý, keď k< 0,2 (объект слабо заметен на фоне).
Ak je jas pozadia a objektu rovnaký, môžu sa líšiť vo farbe.
Viditeľnosť V charakterizuje schopnosť oka vnímať predmet. Závisí od osvetlenia, veľkosti objektu, jeho jasu, kontrastu objektu s pozadím a trvania expozície. V= k/k por , Kde k odvtedy – prah alebo najmenší viditeľný okom kontrast, s miernym poklesom, pri ktorom sa objekt na tomto pozadí stáva nerozoznateľným K POR = 0,01 – 0,015. Viditeľnosť prudko klesá, keď sa v zornom poli objavia brilantné svetelné zdroje - oslepujúci efekt -...
Index slepoty P O – kritérium hodnotenia oslnenia akcia vytvorená inštaláciou osvetlenia,
R O = 1000 (V 1 / V 2 – 1),
Kde V 1 A V 2 – viditeľnosť predmetu diskriminácie v tieni a v prítomnosti jasných svetelných zdrojov v zornom poli. Tienenie svetelných zdrojov sa vykonáva pomocou štítov, priezorov atď. Maximálna hodnota R O nie d.b. viac ako 40.
Koeficient pulzácie osvetleniak E – toto je kritérium kolísanie hĺbky osvetlenia v dôsledku zmien svetelného toku v čase
k E = 100 (E max – E min )/ (2 E St )
Kde E max , E min , E St – maximálne, minimálne a priemerné hodnoty osvetlenia pre periódu oscilácie; pre plynové výbojky k E = 25...65 %, pre klasické žiarovky k E = 7 %, pre halogénové žiarovky k E = 1 %.
Kolísanie osvetlenia spôsobuje únavu zraku, stroboskopický efekt, spôsobiť zranenie. Metódy obmedzenia zvlnenia: rovnomerné striedanie napájania lámp z rôznych fáz (3-fázové siete), použitie luminoforov s vysokým koeficientom následného efektu, napájanie lámp vysokofrekvenčnými prúdmi - 400 Hz, použitie 2-lampových lámp napájaných podľa dvojfázový obvod.
Menovité napätie svetelného zdroja- napätie, pre ktoré je konkrétny svetelný zdroj určený, ako aj pre ktoré ho možno zapnúť špeciálnym zariadením určeným na tento účel. Merané vo voltoch (V, V).
Menovitý výkon svetelného zdroja- výkon spotrebovaný svetelným zdrojom pri pripojení k menovitému napätiu potrebný na premenu elektrickej energie na svetlo. Merané vo wattoch (W, W).
Svetelný tok je sila optického žiarenia vyžarovaného zdrojom svetla vo všetkých smeroch, hodnotená podľa jeho účinku na ľudské oko. Hlavný fotometrický parameter, ktorý charakterizuje schopnosť svetelného zdroja osvetliť konkrétny objekt. Množstvo svetelného toku závisí od vlnovej dĺžky vyžarovanej zdrojom svetla. Merané v lúmenoch (Lm, Lm)
Svetelná účinnosť je pomer svetelného toku vyžarovaného zdrojom k výkonu, ktorý spotrebuje. Slúži ako charakteristika účinnosti svetelných zdrojov. Merané v lúmenoch na watt (Lm/W, Lm/W).
Napríklad svetelná účinnosť svietidla so svetelným tokom 11 600 Lm a výkonom 110 W je 11 600 : 110 = 105 Lm/W.
Pri nákupe buďte opatrní, dávajte pozor na svetelný výkon zostavy svietidla a nie na svetelnú účinnosť LED, pretože v zostave dochádza k strate svetelného toku v dôsledku účinnosti budiča, ako aj dizajnu. vlastnosti svietidla.
Teplota farby charakterizuje farbu svetelného zdroja. Merané v stupňoch Kelvina (K)
Čím je teplota farieb nižšia, tým je svetlo „teplejšie“, čím vyššia je teplota farieb, tým je „chladnejšie“. Napríklad lampa s farebnou teplotou 5 000 až 6 000 K vyžaruje studené biele svetlo, 4 000 – 4 500 K – neutrálna biela, 2 700 – 3 000 K – teplá biela.
Na obrázku vidíte, ktoré zdroje prirodzeného a umelého svetla zodpovedajú ktorej farebnej teplote.
Index podania farieb (koeficient) charakterizuje mieru, do akej sa prirodzená farba objektu zhoduje s viditeľnou farbou pri osvetlení určitým zdrojom svetla.
Označuje sa CRI (index podania farieb) alebo Ra.
Účiník alebo kosínus phi (cos) sa nazýva pomer činného výkonu k zdanlivému výkonu. Keďže činný výkon je menší ako zdanlivý výkon, účinník je vždy menší ako jedna.
Koeficient pulzácie je kritériom na posúdenie hĺbky kolísania osvetlenia vytváraného svetelným zdrojom v čase.
LED žiarovky – až 5 %
Žiarovky, halogénové žiarovky – do 5 %
Žiarivky – 5 – 45 %
Ortuťové, sodíkové výbojky – až 80 %
Halogenid kovov – až 100 %
Osvetlenie je fyzikálna veličina rovnajúca sa svetelnému toku dopadajúcemu kolmo na jednotku osvetlenej plochy. Merané v luxoch (lx, lux).
1 lux sa rovná svetelnému toku 1 lumen dopadajúcemu na plochu s rozmermi 1 m2.
Napríklad osvetlenie zeme slnečnými lúčmi na poludnie sa rovná približne 100 000 luxom a osvetlenie ulice pri umelom osvetlení približne 4 luxom.
Štandardizované parametre osvetlenia pre rôzne objekty upravuje zákon.
|
Vnútorné osvetlenie interiéru |
Požadované osvetlenie, lux |
|---|---|
|
Izby s vysokou úrovňou osvetlenia : Kancelárie, dielne, operačné sály, registračné pokladne, projekčné, projekčné a kresliarske kancelárie, PC miestnosti, laboratóriá, posluchárne, predajne potravín, kaderníctva, technické miestnosti |
400-500 |
|
Miestnosti s priemernými požiadavkami na osvetlenie: Predajné plochy iných predajní, konferenčné a zasadacie miestnosti, čitárne, výstavné siene, hotely |
200-300 |
|
Učebne, študovne, škôlky |
400 |
|
Miestnosti s miernym osvetlením: Vestibuly a šatne priemyselných budov, vestibuly a šatne verejných budov, chodby a priechody verejných budov, chodby a priechody obytných budov, schodiská priemyselných budov, sociálne zariadenia |
75-150 |
|
Schodiská obytných budov |
|
|
Špeciálne vnútorné osvetlenie |
Požadované osvetlenie, lux |
|
Výrobné priestory, dielne |
500 |
|
Sklady, športové zariadenia |
200 |
|
Automobil, železničné stanice, letiská, poľnohospodárske zariadenia |
300 |
|
Prechody pre chodcov, tunely |
100 |
|
Technické a technické miestnosti |
100 |
|
Miestnosti s vysokou úrovňou prachu a vlhkosti |
200 |
|
Vonkajšie osvetlenie |
Požadované osvetlenie, lux |
|
Územie priemyselného podniku, skladového komplexu, územie čerpacej stanice |
|
|
Parkovisko, garážové družstvá, park, námestie, bulvár, miestna oblasť, automobilové plochy, železničné stanice, letiská |
Návrh osvetľovacích systémov v súlade so štandardizovanými parametrami vykonávajú špecialisti pomocou špeciálnych programov. Nižšie je uvedený príklad projektu osvetlenia miestnosti 6x6 metrov LED stropnými svietidlami (odkaz na Dvo18-30-01) s výkonom 30 W:
Viac o štandardizovaných parametroch osvetlenia sa dozviete v Kódexe pravidiel
V súlade s GOST 17677-82 existuje niekoľko typov KSS. Možnosť použitia osvetľovacieho zariadenia v konkrétnej oblasti závisí od typu KSS.
|
Typ KSS |
Zóna smerov maximálnej intenzity osvetlenia (v hornej a/alebo dolnej pologuli) |
|
|---|---|---|
|
Označenie |
názov |
|
|
Koncentrovaný |
||
|
Hlboký |
0°-30°; 180 až 150 °C |
|
|
Kosínus |
0°-35°; 180 až 145 °C |
|
|
Pološiroký |
35 až 55 °C; 145 až 125 °C |
|
|
55 až 85 °C; 125 až 95 °C |
||
|
Uniforma |
||
|
Sinus |
70°-90°; 110 až 90 °C |
|
Čím užší je uhol rozloženia svetelného toku, tým menší je priemer, tým vyššia je smerovosť a kontrast svetelného bodu. Čím širší je uhol rozloženia svetelného toku, tým väčší je priemer svetelného bodu a rovnomernejšie osvetlenie. Uvažujme KSS typ D štandardnej kancelárskej lampy
Z grafu je možné určiť, že táto lampa vyžaruje svietivosť približne 425 cd vo zvislom smere nadol a pri uhle 30° je svietivosť približne 325 cd.
Svetelný tok F – sila žiarivej energie, hodnotená vizuálnym vnemom, ktorý produkuje, lumen (lm).
Intenzita svetla I- priestorová hustota svetelného toku:
Ia=d F/ dω,
Kde d F – svetelný tok (lm), rovnomerne rozložený v rámci elementárneho priestorového uhla dω, avg (steradián). Jednotkou merania svietivosti je kandela (cd), ktorá sa rovná svetelnému toku
V 1 lm, siahajúcom vnútri priestorového uhla 1 sr.
Osvetlenie– povrchová hustota svetelného toku, lux (lx):
E = d F/ dS,
Kde dS– plocha, m2, na ktorú dopadá svetelný tok d F.
Jas B– plošná hustota svietivosti v danom smere. Jas, ktorý je charakteristický pre svetelné telesá, sa rovná pomeru intenzity svetla v danom smere k ploche priemetu svetelnej plochy na rovinu kolmú na tento smer:
B=I/ dS cosα,
Kde ja– svietivosť v danom smere, cd; dS– vyžarujúca plocha, m2; α – uhol medzi smerom žiarenia a rovinou, stupne. Jednotka jasu je cd/m2.
Čo je to lampa?
Aké funkcie plní osvetľovacie teleso vo svietidle?
Aké sú konštrukčné typy umelého osvetlenia? Prečo je zakázané používať iba miestne osvetlenie?
Používanie samotného miestneho osvetlenia v priemyselných priestoroch je zakázané, pretože ostrý kontrast medzi jasne osvetlenými a neosvetlenými priestormi vedie k zrakovej námahe, spomaľuje rýchlosť práce a môže spôsobiť nehody.
Čo je všeobecné osvetlenie? Akými spôsobmi môžete zvýšiť osvetlenie vytvorené všeobecným osvetlením?
Čo je kombinované osvetlenie? V akých prípadoch sa používa?
Aké sú výhody žiaroviek oproti plynovým výbojkám?
Hlavnou výhodou plynových výbojok oproti žiarovkám je vysoký svetelný výkon od 40 do 110 lm/W. Majú výrazne dlhšiu životnosť - viac ako 10 tisíc hodín, nízku povrchovú teplotu lampy a emisné spektrum blízke slnečnému žiareniu, čo zaisťuje kvalitné podanie farieb. Okrem toho žiarivky s plynovou výbojkou poskytujú rovnomernejšie osvetlenie a odporúčajú sa na použitie vo všeobecných svietidlách.
Aký je princíp fungovania svietidiel používaných v triedach? Aké sú výhody týchto svietidiel?
Kajúcnik s plynovým elektrickým výbojom do viditeľného svetla.
Žiarivky v závislosti od použitého fosforu vytvárajú rôzne spektrálne zloženie svetla a sú dostupné v bielom (WL), teplom bielom (WLT) a studenom bielom svetle (CLW), dennom svetle (LD), dennom svetle s korigovaným podaním farieb (CDC).
Aké sú nevýhody plynových výbojok?
Medzi nevýhody plynových výbojok ďalej patrí: nutnosť použitia špeciálnych štartovacích zariadení, závislosť výkonu výbojky od teploty okolia a napájacieho napätia, dlhá doba horenia vysokotlakových výbojok (10 - 15 minút) .
Čo je faktor zvlnenia svetla?
TO P = 100 (E Max – E min) / 2 ·E St, kde E max, E min a E cf – maximálna, minimálna a priemerná hodnota osvetlenia v období jeho kolísania, lux.
Hodnota koeficientu pulzácie osvetlenia sa pohybuje od niekoľkých percent (pri žiarovkách) až po niekoľko desiatok percent (pri plynových výbojkách).
Aký je dôvod pulzovania svetelného toku svetelných zdrojov? Ktorý typ svietidla má vyšší koeficient svetelnej pulzácie?
Svetelný tok svietidla F v okamihu prechodu okamžitej hodnoty striedavého napätia siete cez 0 klesá.
Ryža. Svetelný tok sa vlní pri jednofázovom napájacom napätí
Plynové výbojky (vrátane žiariviek) majú malú zotrvačnosť a menia svoj svetelný tok Ф takmer úmerne amplitúde napájacieho napätia. Veľká tepelná zotrvačnosť vlákna žiaroviek zabraňuje citeľnému poklesu svetelného toku žiarovky.
Ako môžem znížiť faktor zvlnenia svetla?
Čo je stroboskopický efekt a prečo je nebezpečný?
Prijateľné hodnoty akých indikátorov umelého osvetlenia stanovuje SNiP 05/23/95?
V závislosti od akých faktorov sú stanovené prípustné hodnoty indikátorov umelého osvetlenia?
Aké faktory určujú vlastnosti vizuálneho výkonu?
Predmet rozlišovania
Pozadie– povrch priliehajúci priamo k predmetu diskriminácie, na ktorom je predmet pozorovaný. Pozadie sa vyznačuje koeficientom odrazivosti, ktorý závisí od farby a textúry povrchu. Koeficient odrazivosti ρ je definovaný ako pomer svetelného toku Ф neg odrazeného od povrchu k svetelnému toku F, ktorý naň dopadá. Pozadie sa považuje za svetlo, keď je odrazivosť povrchu, na ktorom sa objekt pozerá, väčšia ako 0,4; priemer – s koeficientom odrazu od 0,2 do 0,4; tmavé - s koeficientom odrazu menším ako 0,2.
Kontrast objektu diskriminácie s pozadím K je určená pomerom absolútnej hodnoty rozdielu jasu objektu diskriminácie IN o a pozadie IN f na najväčší z týchto dvoch jasov. Kontrast sa pri hodnotách považuje za vysoký TO viac ako 0,5; priemer – s hodnotami TO od 0,2 do 0,5; malý – pri hodnotách TO menej ako 0,2.
Čo je predmetom diskriminácie? Uveďte príklady.
Podľa akej charakteristiky získanej pri výpočte osvetlenia je vybraný zdroj svetla? Aké parametre lampy je potrebné určiť?
Vypočíta sa požadovaný svetelný tok lampy Ф, ktorý poskytuje normalizovanú hodnotu osvetlenia v miestnosti E a podľa referenčnej knihy osvetlenia sa vyberie typ a výkon štandardnej lampy so svetelným tokom F GOST, ktorý sa svojou hodnotou blíži k vypočítanej hodnote.
Vzdelávacie a výskumné
Laboratórne práce
Štúdia účinnosti a kvality osvetlenia
8.1. Účel a ciele práce
Cieľom práce je študovať kvantitatívne a kvalitatívne charakteristiky umelého osvetlenia, ako aj posúdiť vplyv svetelného zdroja a farebnej výzdoby interiéru miestnosti na intenzitu osvetlenia a využitie svetelnej inštalácie ( η ).
Hlavné ciele štúdie:
· Meranie osvetlenia vytvoreného rôznymi svetelnými zdrojmi a porovnanie s normovanými hodnotami;
· Určenie faktora využitia osvetľovacej inštalácie ( η );
· Meranie a porovnávanie pulzačných koeficientov osvetlenia vytváraných rôznymi svetelnými zdrojmi;
· Posúdenie závislosti koeficientu pulzácie svetla od spôsobu pripojenia svietidiel k fázam trojfázovej siete;
· Pozorovanie stroboskopického efektu.
Teoretická časť
Všeobecné informácie
Osvetlenie– príjem, distribúcia a využitie svetelnej energie na zabezpečenie priaznivých podmienok pre videnie predmetov a predmetov.
Osvetlenie musí byť hygienicky racionálne, t.j. poskytnúť:
Dostatočné osvetlenie pracovných plôch;
Konzistencia rovnomerného osvetlenia v priebehu času;
Rovnomerné rozloženie jasu v okolitom priestore;
Žiadne oslnenie.
Osvetlenie má veľký význam pre zdravie a organizáciu práce. Vplyvom svetelného žiarenia sa urýchľujú procesy vyššej nervovej činnosti, zvyšuje sa celková činnosť a činnosť dýchacích orgánov. Nedostatok svetla dráždi oči, sťažuje rozlíšenie predmetov a spomaľuje tempo práce.
Prechod z jedného jasu zorného poľa do druhého si vyžaduje určitý čas na takzvané prispôsobenie zraku, čo môže byť 1,5-2 minúty pri prechode z tmavej do jasne osvetlenej miestnosti a až 5-6 minút pri pohyb späť, pri ktorom človek zle rozlišuje okolité predmety, čo môže spôsobiť nehodu. Nedostatočné osvetlenie pri intenzívnej zrakovej práci alebo časté opätovné prispôsobovanie zraku vedie k rýchlej únave, bolestiam hlavy a zhoršovaniu zraku.
Zistilo sa, že zlé osvetlenie je priamou príčinou približne 5 % a nepriamou príčinou 20 % nehôd. Zvýšenie osvetlenia pracovnej plochy zlepšuje viditeľnosť objektov zvýšením ich jasu a zvyšuje rýchlosť rozlišovania častí, čo vedie k zvýšeniu produktivity.
Pri vykonávaní presnej montáže teda zvýšenie osvetlenia zo 150 na 1000 luxov umožňuje zvýšiť produktivitu práce až o 25 % a aj pri vykonávaní prác s nízkou presnosťou, ktoré si nevyžadujú veľkú zrakovú námahu, zvýšiť osvetlenie pracoviska. zvyšuje produktivitu práce o 2 - 3 % . Dobré osvetlenie eliminuje únavu očí, uľahčuje rozlíšenie spracovávaných produktov a zrýchľuje tempo práce.
Zníženie osvetlenia vedie k zníženiu produktivity práce, nielen manuálnej, ale aj mentálnej, vyžadujúcej pamäť a logické myslenie. Napríklad pokles osvetlenia až o 50 % štandardnej hodnoty môže viesť k únave zraku a zníženiu produktivity práce o 3–10 % pri súčasnom zvýšení defektov produktu.
V závislosti od zdroja svetla môže byť osvetlenie troch typov: prirodzené, umelé a kombinované.
Bloková schéma typov osvetlenia v závislosti od svetelného zdroja a funkčného účelu je znázornená na obr. 8.1.
Ryža. 8.1. Klasifikácia typov osvetlenia
Umelé osvetlenie sa v závislosti od jeho funkčného účelu v priemyselných podnikoch delí na pracovné, bezpečnostné, núdzové, evakuačné a služobné.
Pracovné osvetlenie zabezpečuje potrebné podmienky počas bežnej prevádzky osvetľovacej inštalácie, je povinná vo všetkých miestnostiach a otvorených priestoroch.
Bezpečnostné osvetlenie– druh pracovného osvetlenia, inštaluje sa pozdĺž chránených hraníc území priemyselných podnikov, stavenísk, ako aj území niektorých verejných budov.
Núdzové osvetlenie- bezpečnostné osvetlenie, zabezpečuje minimálne potrebné svetelné podmienky na pokračovanie prác pri dočasnom zhasnutí pracovného osvetlenia v priestoroch a na otvorených priestranstvách v prípadoch, keď nedostatok umelého osvetlenia môže spôsobiť vážne následky pre ľudí, výrobné procesy, narušiť normálne fungovanie životne dôležité centrá podniku a spotrebiteľov centier masových služieb.
Evakuačné osvetlenie slúži na bezpečnú evakuáciu osôb z priestorov a otvorených priestorov v prípade núdzového zhasnutia pracovného osvetlenia.
Núdzové osvetlenie používa sa počas prestávok pri vypnutom pracovnom osvetlení, napríklad pri upratovaní priestorov a na ich ochranu.
Pokyny, v ktorých prípadoch je potrebné núdzové a evakuačné osvetlenie, sú obsiahnuté v SNiP av priemyselných normách pre umelé osvetlenie. Podľa SNiP musí núdzové osvetlenie vytvárať osvetlenie najmenej 5% štandardného osvetlenia, ale nie menej ako 2 luxy v interiéri a 1 lux vonku. Osvetlenie viac ako 30 luxov v miestnostiach a viac ako 5 luxov vonku je povolené, ak existujú vhodné dôvody.
Evakuačné osvetlenie musí vytvárať osvetlenie najmenej 0,5 luxu v interiéri a 0,2 luxu vonku. Na núdzové a evakuačné osvetlenie možno použiť žiarovky (vrátane halogénových žiaroviek) a žiarivky, žiarivky iba v miestnostiach s teplotou vzduchu najmenej +5ºC pri napájaní striedavým prúdom a napätím najmenej 90 % menovité napätie. Svietidlá typu DRL, DRI a DNAT je možné použiť len ako doplnkové príslušenstvo k skupinám núdzového osvetlenia za účelom zvýšenia osvetlenia nad štandard pre núdzové osvetlenie.
Prirodzene sa vyskytujúce emisie spadajú do extrémne širokého rozsahu vlnových dĺžok (obrázok 8.2). V tomto prípade sa elektromagnetické vibrácie s vlnovými dĺžkami od 10 do 340 000 nm zvyčajne označujú ako optická oblasť žiarenia a rozsah vlnových dĺžok od 10 do 380 nm sa klasifikuje ako ultrafialové žiarenie, od 380 do 770 nm - do viditeľnej oblasti spektrum a od 770 do 340 000 - do oblasti infračerveného žiarenia.
Ryža. 8.2. Spektrum elektromagnetického žiarenia.
Viditeľná časť spektra je natiahnutá.
Ľudské oko má najväčšiu citlivosť na žiarenie s vlnovou dĺžkou 540 – 550 nm (žlto-zelená farba).
Vo všeobecnosti je viditeľná časť spektra vnímaná ľudským okom ako biele svetlo. Jednotlivé úzke úseky tejto časti spektra sa líšia vlnovou dĺžkou a spôsobujú zodpovedajúce vnemy rôznych farieb. Intenzita týchto zrakových vnemov nie je rovnaká, pretože Citlivosť očí na žiarenie z častí viditeľného spektra je rôzna.
V prirodzenom svetle zodpovedá najvyššej citlivosti žiarenie s vlnovou dĺžkou 555 nm (žlté svetlo) a v noci (alebo za súmraku) maximum zodpovedá približne 500 nm (zeleno-modré svetlo).
Relatívna citlivosť oka na žiarenie z extrémnych častí viditeľného spektra (fialová a červená) je oveľa menšia a závisí od dennej doby (obr. 8.3).
Ryža. 8.3. Krivky relatívnej viditeľnosti:
1 - v noci; 2 - popoludní.
Svetelné charakteristiky osvetlenia
Na hygienické posúdenie osvetlenia sa používajú tieto svetelné charakteristiky:
Svetelný tok F - sila žiarivej energie, hodnotená vizuálnym vnemom, ktorý vytvára. Jednotkou svetelného toku je lumen (lm).
Svietivosť I α - priestorová hustota svetelného toku:
Kde dF- svetelný tok (lm), rovnomerne rozložený v rámci priestorového uhla dω.
Jednotkou svietivosti je kandela (cd), ktorá sa rovná svetelnému toku 1 lm (lúmen) šíriacemu sa v priestorovom uhle 1 steradián.
Osvetlenie - povrchová hustota svetelného toku, lux (lx):
Kde dS – plocha (m2), na ktorú dopadá svetelný tok dF.
Jas B - plošná hustota svietivosti v danom smere. Jas, ktorý je charakteristický pre svietiace telesá, sa rovná pomeru intenzity svetla v ľubovoľnom smere k ploche priemetu svetelnej plochy na rovinu kolmú na tento smer.
Kde ja α - svietivosť, cd;
dS- plocha vyžarovania, m2;
φ - uhol medzi smerom žiarenia a rovinou, stupňov.
Predmet rozlišovania- predmetná vec, jej jednotlivá časť alebo vada, ktorú je potrebné pri pracovnom procese rozlíšiť. Napríklad pri čítaní - hrúbka čiar písmen, pri meraní - veľkosť hrúbky deliacej čiary stupnice prístroja atď.
Kvalitatívne ukazovatele určujúce podmienky zrakovej práce sú pozadie, kontrast objektu diskriminácie s pozadím, ukazovateľ slepoty, ukazovateľ nepohodlia.
Pozadie- plocha priliehajúca priamo k predmetu diskriminácie, na ktorom je pozorovaný. Pozadie sa vyznačuje odrazom, ktorý závisí od farby a štruktúry povrchu. Za pozadie sa považuje:
svetlo- s koeficientom odrazu povrchu viac ako 0,4 (biely, matný papier - 0,55...0,65, vápenné vápno - 0,8);
priemer- s koeficientom odrazu povrchu od 0,2 do 0,4 (žltá farba - 0,4, pozinkovaný plech - 0,2);
tmavé- s koeficientom odrazu povrchu menším ako 0,2 (červená tehla - 0,08...0,1, neošetrená oceľ - 0,05... 0,1).
Koeficient odrazu ( ρ ) - pomer svetelného toku odrazeného od povrchu k toku naň dopadajúceho. Môžu byť vyjadrené ako zlomky alebo percentá.
Kontrast objektu diskriminácie s pozadím ( TO) - pomer absolútnej hodnoty rozdielu medzi jasom predmetného predmetu (bod, čiara, značka, znak, škvrna, prasklina atď., ktoré treba pri práci rozlíšiť) a pozadia k jasu pozadia . Za kontrast sa považuje:
veľký- s hodnotami pomeru väčšími ako 0,5 (objekt a pozadie sa výrazne líšia jasom);
priemer- s hodnotami pomeru od 0,2 do 0,5 (objekt a pozadie sa výrazne líšia jasom);
malý- pri hodnotách pomeru menších ako 0,2 (objekt a pozadie sa málo líšia jasom).
Kontrast môže byť priamy alebo obrátený. Priamy kontrast je tmavý objekt na svetlom pozadí, spätný kontrast je svetlý objekt na tmavom pozadí.
Aby bolo možné plnšie charakterizovať základné svetelnotechnické veličiny a ich vnímanie človekom, používa sa množstvo svetelnotechnických konceptov. Tie obsahujú:
Štandardizované osvetlenie- dolná hranica požadovaného osvetlenia stanovená regulačnými tabuľkami v závislosti od charakteru vykonávanej vizuálnej práce a orientácie pracovnej plochy v priestore.
Svetelný výkon ( CO) - svetelný tok vyžarovaný žiarovkou na 1 W vynaloženej energie a charakterizuje účinnosť žiarovky, inými slovami, jej účinnosť. Merané v lm/W. Teoreticky 1 W elektriny dokáže vyprodukovať svetelný tok 683 lm.
Lampa- svetelný zdroj (žiarovka, plynová výbojka) so svietidlami určený na zabezpečenie a ochranu svetelného zdroja pred vplyvmi prostredia, zásobovanie elektrickou energiou a distribúciu svetelného toku vyžarovaného svetelným zdrojom v priestore
Koeficient pulzácie svetelného toku ( TO P):
Kde E max, E min – maximálne a minimálne osvetlenie;
E av – priemerné osvetlenie
Bezpečnostný faktor– používa sa pri navrhovaní prirodzeného, umelého a kombinovaného osvetlenia, berúc do úvahy pokles osvetlenia počas prevádzky v dôsledku znečistenia a starnutia priesvitných výplní svetelných otvorov, svetelných zdrojov (lampy) a svietidiel, ako aj reflexné vlastnosti povrchov miestností . Prijaté podľa SNiP 23.5.95.
Laboratórna správa č.3
Podľa disciplíny: Bezpečnosť života
(názov akademickej disciplíny podľa učebných osnov)
Téma: „Výskum hlavných ukazovateľov prirodzeného svetla“
Dokončené: študent gr. TPP-09/Michajlov A.A./
(podpis) (celé meno)
Skontrolované: asistent ____________ /Kovshov S.V./
(pozícia) (podpis) (celé meno)
Saint Petersburg
Cieľ práce: Meranie hlavných parametrov charakterizujúcich prirodzené osvetlenie priestorov; oboznámenie sa s metodikou ich normalizácie a výpočtu.
Základné svetelné charakteristiky
Správne navrhnuté a racionálne prevedené osvetlenie priemyselných priestorov má pozitívny psychofyziologický vplyv na pracovníkov, pomáha zvyšovať efektivitu a bezpečnosť, znižuje únavu a zranenia a udržuje vysoký výkon.
Osvetlenie sa vyznačuje kvantitatívnymi a kvalitatívnymi ukazovateľmi. Kvantitatívne ukazovatele zahŕňajú:
svetelný tok Ф – časť žiarivého toku vnímaná človekom ako svetlo; charakterizuje silu svetelnej energie, meranú v lúmenoch (lm);
svietivosť J - veličina charakterizujúca žiaru zdroja v určitom smere a rovná sa pomeru svetelného toku dФ k malému priestorovému uhlu
v ktorej sa distribuuje: 
; merané v kandelách (cd);
osvetlenie E je svetelný tok dФ na jednotku osvetlenej plochy dS (m 2): 
; merané v luxoch (lx);
jas L je hodnota charakterizujúca žiaru svetelného zdroja v danom smere. Jas prvku dS svietiacej plochy v ľubovoľnom smere je určený pomerom svietivosti dJ tohto prvku v uvažovanom smere k ploche dS priemetu prvku do roviny kolmej na uvažovaný smer: 
kde je uhol medzi normálou k tomuto prvku dS a smerom, pre ktorý sa jas vypočítava; merané v cd/m2.
Na kvalitatívne posúdenie podmienok vizuálnej práce sa používajú také ukazovatele, ako sú charakteristiky pozadia, kontrast objektu a pozadia, koeficient pulzácie osvetlenia, index oslnenia a spektrálne zloženie svetla.
Pozadie je povrch priľahlý priamo k objektu diskriminácie, na ktorom sa pozerá. Za pozadie sa považuje:
– svetlo s koeficientom odrazu povrchu vyšším ako 0,4;
– priemer s povrchovou odrazivosťou od 0,2 do 0,4;
– tmavé s povrchovou odrazivosťou menšou ako 0,2.
Pri navrhovaní osvetľovacej inštalácie by sa mala odrazivosť stavebných a obkladových materiálov merať a odoberať podľa SNiP 23-05–95 alebo podľa tabuľky. bod 1 žiadosti.
Kontrast objektu diskriminácie s pozadím K je určený pomerom absolútnej hodnoty rozdielu medzi jasom objektu a pozadia k jasu pozadia. Kontrast objektu diskriminácie s pozadím
počíta:
– veľké, keď K je viac ako 0,5 (jasnosť objektu a pozadia sa výrazne líši);
– priemer pri K od 0,2 do 0,5 (objekt a pozadie sa výrazne líšia jasom);
– malý, keď je K menšie ako 0,2 (jasnosť objektu a pozadia sa len málo líši).
Koeficient pulzácie osvetlenia Kp, %, je kritériom na posúdenie relatívnej hĺbky kolísania osvetlenia v dôsledku zmien v čase svetelného toku plynových výbojok pri napájaní striedavým prúdom, vyjadrené vzorcom:
(1)
kde: E max a E min – maximálna a minimálna hodnota osvetlenia za obdobie jej kolísania, lux; E av – priemerná hodnota osvetlenia za rovnaké obdobie, lux.
Index oslnenia P je kritériom hodnotenia účinku oslnenia osvetľovacieho zariadenia, ktorý sa určuje výrazom:
(2)
kde: S je koeficient oslnenia, ktorý sa rovná pomeru prahových rozdielov jasu v prítomnosti a neprítomnosti oslepujúcich zdrojov v zornom poli.
Vizuálny analyzátor
Vizuálny analyzátor má najväčšiu mieru prispôsobenia. Počas adaptácie na tmu dosiahne citlivosť určitú optimálnu úroveň po 40-50 minútach; adaptácia na svetlo, teda zníženie citlivosti, trvá 8-10 minút. Oko reaguje priamo na jas, čo je pomer množstva svetla (intenzita) vyžarovaného daným povrchom k ploche tohto povrchu. Jas sa meria v nitoch (nits; nt); 1 nt = 1 cd/m2. Pri veľmi vysokých jasoch (viac ako 30 000 nitov) nastáva oslepujúci efekt. Jas do 5000 nitov je hygienicky prijateľný.
Kontrast sa týka stupňa vnímaného rozdielu medzi dvoma jasmi oddelenými v priestore alebo čase. Kontrastná citlivosť umožňuje odpovedať na otázku, ako veľmi sa musí objekt líšiť jasom od pozadia, aby bol viditeľný.
Pri posudzovaní vnímania priestorových charakteristík je hlavným pojmom zraková ostrosť, ktorá je charakterizovaná minimálnym uhlom, pod ktorým sú dve bodový pohľad Sme ako oddelení. Zraková ostrosť závisí od osvetlenia, kontrastu, tvaru objektu a ďalších faktorov. So zvyšujúcim sa osvetlením sa zvyšuje zraková ostrosť. Keď sa kontrast znižuje, zraková ostrosť sa znižuje. Zraková ostrosť závisí aj od miesta projekcie obrazu na sietnici. Optický analyzátor obsahuje dva typy receptorov: kužele a tyčinky. Prvé sú zariadenia chromatického videnia, druhé - achromatické. Keď je energia pôsobiacich vĺn rovnaká, rozdiely v ich dĺžkach sú pociťované ako rozdiely vo svetle svetelných zdrojov alebo povrchov predmetov, ktoré ho odrážajú. Oko rozlišuje sedem základných farieb a viac ako sto ich odtieňov. Farebné vnemy sú spôsobené vystavením svetelným vlnám s vlnovou dĺžkou 380 až 780 nm. Približne hranice dĺžok a zodpovedajúcich vnemov (farby) sú nasledovné: 380-455 nm (fialová); 455-470 nm (modrá); 470-500 (modrá); 500-550 (zelená); 540-590 (žltá);
590-610 (oranžová); 610-780 (červená). Vizuálny analyzátor má určitú spektrálnu citlivosť, ktorá sa vyznačuje relatívnou viditeľnosťou monochromatického žiarenia. Najväčšia viditeľnosť počas dňa zodpovedá žltej a v noci alebo za súmraku - zeleno-modrej. Rozsah prechodov od bielej k čiernej tvorí achromatickú sériu.
Pocit spôsobený svetelným signálom pretrváva určitý čas aj napriek vymiznutiu signálu alebo zmene jeho charakteristík. Zotrvačnosť videnia sa podľa rôznych výskumníkov pohybuje v rozmedzí 0,1-0,3 s. Pocity, ktoré vznikajú po odstránení podnetu, sa nazývajú sekvenčné obrazy. Krátkym jasným signálom sa obraz vynorí z tmy niekoľkokrát rýchlo za sebou. Pri nízkych jasoch sa po 0,5-1,5 s objaví negatívny sekvenčný obraz (t.j. svetlé povrchy sa zdajú byť tmavé a naopak). S farebným signálom je obraz zafarbený dodatočnou farbou. Pri náhlom pôsobení prerušovaného podnetu dochádza k pocitu blikania, ktoré sa pri určitej frekvencii spája do rovnomerného, neblikajúceho svetla. Frekvencia, pri ktorej blikanie zmizne, sa nazýva kritická frekvencia fúzie blikania. V prípade, že sa ako signál používa blikajúce svetlo, vzniká otázka výberu
optimálna frekvencia. Optimálna frekvencia je 3-10 Hz. Zotrvačnosť videnia spôsobuje stroboskopický efekt. Ak je čas oddeľujúci diskrétne akty pozorovania kratší ako čas zániku vizuálneho obrazu, potom je pozorovanie subjektívne vnímané ako nepretržité. Pri stroboskopickom efekte je možná ilúzia pohybu pri prerušovanom pozorovaní jednotlivých objektov alebo ilúzia nehybnosti (spomalený pohyb), ku ktorej dochádza, keď pohybujúci sa objekt periodicky zaujme svoju predchádzajúcu polohu. Pri vnímaní objektov v dvojrozmernom a trojrozmernom priestore , rozlišuje sa zorné pole a hĺbkové videnie. Binokulárne zorné pole pokrýva v horizontálnom smere 120-160°, vertikálne hore - 55-60° a dole - 65-72°. veľkosť zorného poľa sa zužuje Optimálna zóna viditeľnosti je ohraničená poľom: hore - 25°, dole - 35°, vpravo a vľavo o 32° Hĺbkové videnie je spojené s vnímaním priestoru Chyba pri odhade absolútnej vzdialenosti na vzdialenosť do 30 m je v priemere 12 % z celkovej vzdialenosti.
