Основные характеристики освещенности. Расчет искусственного освещения

Подавляющий объем информации (более 80%) человек получает с помощью органов зрения. Следовательно,  вопрос об освещенности на рабочем месте весьма важен.  

Основные светотехнические характеристики:

c ветовой поток Ф (лм, люмен) – это энергия электромагнитного излучения через произвольную площадь в единицу времени, лежащего в видимом диапазоне (λ=0,36 – 0,76 мкм);

освещенность Е (лк, люкс) - отношение светового потока Ф к освещаемой площади S:   Е=Ф /S,

сила света I (кД, кандел) – пространственная плотность светового потока I=Ф/Ω, где Ω -  телесный угол (отношение площади, которую конус вырезает на поверхности сферы к квадрату радиуса этой сферы);

световая отдача ψ = Ф/Р(лм/Вт), где Р –подводимая мощность;

яркость (кД/м²) - L=I/Scosα,где α –угол между  направлением излучения и нормалью к излучающей плоскости;

контрастность - ( безразмерная величина) , где Lф – яркость фона, L₀ –яркость объекта: при 0,5 ≤ К ≤ 1 – большой контраст; при 0,2 ≤ К ≤ 0,5 - средний контраст; при К ≤0,2 –малый контраст;

коэффициент отражения ( характеризует фон) σ–отношение падающего потока к отраженному потоку: при 0,4 ≤ σ ≤ 1 – светлый фон; при 0,2  ≤ σ ≤ 0,4 – средний фон; при σ ≤ 0,2 – темный фон;

к оэффициент пульсаций освещенности, %: ,

где Emax, E min, E ср - максимальная, минимальная и средняя освещенности за период колебания напряжения питания.

Нормирование производственного освещения

Нормирование освещенности рабочего места производится в зависимости от точности зрительной работы, характеризуемой размерами объекта различения. На условия зрительной работы, ее разряд кроме размеров объекта различения (деталь предмета с минимальными размерами) влияют также контраст с фоном, яркость фона и система освещения. Значения нормативных данных освещенности рабочего места определяются по СНиП 23–05–03 (2003) «Естественное и искусственное освещение»; СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 «Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий»  и другими, в том числе ведомственными нормативными документами.

Для естественного освещения регламентирован коэффициент естественной освещенности (КЕО), для искусственного – наименьшая освещенность на рабочих поверхностях в производственных помещениях. Согласно СНиП зрительные работы делятся на 8 разрядов в зависимости от размера различаемой детали (1 разряд наивысшей точности – размеры объектов менее 0,15 мм, 7 разряд связан со светящимися объектами, 8 разряд связан с проведением общих работ). Разряды разбиваются на подразряды (а, б, в, г) в зависимости от контраста детали различения с фоном и от коэффициента отражения фона. Для каждого подразряда установлены определенные наименьшие значения освещенности, понижающиеся по мере увеличения размера деталей, увеличения контраста с фоном, увеличения коэффициента отражения и др. Данные приводятся для комбинированного освещения и общего. Обеспечение требуемых параметров соответствует допустимым условиям работы по  световому климату.

  В нормативных документах кроме значений нормированной освещенности приведены коэффициенты пульсаций, показатели ослеплённости и комфорта, а также коэффициент естественной освещенности (КЕО), что необходимо для проектирования зданий и сооружений.

Показатель ослепленности: p=1000(s-1),  где s=v₁/v₂, v₁–видимость при отсутствии и наличии v₂ блестящих предметов в поле зрении.  Например,  для нормированной освещенности в 500 лк, для средней яркости и темного фона коэффициент ослепленности равен 10. Если проводятся более точные работы, то все параметры принимают большие значения. Пульсация связана с пульсацией напряжения питания. Частота пульсаций равна удвоенной частоте питающего напряжения.  По нормативным документам Кп<10% в учебных заведениях,  а при работе на компьютере К п <5%.