Основные с ветотехнические характеристики

- световой поток Φ — часть лучистого потока, воспринимаемая зрением человека как свет; характеризует мощность светового излучения; измеряется в люменах (лм);

- освещенность Ε — это отношение светового потока Ф, равномерно падающего на освещаемую поверхность, к ее площади S (м²), За единицу освещенности принят люкс (лк);

 

 

(2.7.1)

- сила света J — это отношение светового потока Φ к телесному углу ω, в пределах которого световой поток равномерно распределяется; Измеряется в канделах (кд).

(2.7.2)

- яркость В поверхности под углом α к нормали — это отношение силы света J _a, излучаемой поверхностью в этом направлении, площади S проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную к этому направлению; Измеряется в (кд/м²)/

(3.7.3)

- коэффициент отражения ρ — это способность поверхности отражать падающий на нее световой поток; определяется как отношение отраженного светового потока Фотр, к падающему световому потоку Фпад,

(2.7.4)

 

- фон — поверхность, на которой рассматривается объект различения; в зависимости от коэффициента отражения;

- контраст объекта с фоном К — характеризуется соотношением яркости В₀ объекта различения и яркости B _ф фона.

(2.7.5)

 

Контраст считается большим, если К >0,5 (объект резко выделяется на фоне), средним — при К = 0,2 - 0,5 и малым при К < 0,2 (объект слабо заметен на фоне).

 

Виды и системы освещения.

Для создания светового комфорта на предприятиях используют:

- естественное освещение, создаваемое прямыми солнечными лучами и рассеян­ным светом небосвода, меняющееся в зависимости от географиче­ской широты, времени года и суток, степени облачности, прозрач­ности атмосферы;

- искусственное освещение, создаваемое электри­ческими источниками света,

- совмещенное освещение, при котором недостаточное по нормам естественное освещение дополняют искусственным.

По конструктивному исполнению искусственное освещение может быть:

- общее. Общее освещение можно применять в литейных, сборочных цехах, складских и административных зданиях.

- комбинированное, когда к об­щему освещению помещения добавляется местное, установленное непосредственно на рабочих местах, где выполняются точные зрительные работы (шлифование, точение, сверление).

 

Источники света

В качестве источников света применяют следующие виды лам:

- лампы накаливания,

- газоразрядные лампы (люминесцентные лампы, галогенные лампы, дуговые ртутные лампы (ДРЛ), лампы натриевые высокого давления, лампы металлогалогенные.

Газоразрядные источники света - лампы, в которых излучение видимого диапазона волн возникает в результате электрического разряда в среде инертных газов, паров металлов или их смесей. К газоразрядным источникам света относятся люминесцентные лампы, дуговые ртутные лампы

Люминесцентная лампа. Принцип действия основанна дуговом разряде в парах ртути низкого давления. Получающееся при этом ультрафиолетовое излучение преобразуется в видимое в слое люминофора, покрывающего внутренние стенки лампы. Лампы представляют собой длинные стеклянные трубки, в торцы которых впаяны ножки, несущие по два электрода, между которыми находится катод в виде спирали.

В трубку лампы введены пары ртути и инертный газ, главным образом аргон. Назначением инертных газов является обеспечение надежного загорания лампы и уменьшение распыления катодов. На внутреннюю поверхность трубки нанесен слой люминофора.

Достоинства: высокая светоотдача (до 75 лм/Вт), высокий срок службы (около 10000 час), возможность получения источников света любого спектрального состава, относительно малая яркость.

Недостатки: относительная сложность схемы включения, ограниченная единичная мощность (до 80 Вт), большие габариты, значительное снижение светового потока к концу срока службы (до 54%), пульсации светового потока с частотой 100 Гц, зависимость от температуры окружающей среды (невозможность зажигания при t<10^оС, в одной лампе содержится до 0,1г ртути.

Лампы ДРЛ. Люминесцентные ртутно-кварцевые лампы (ДРЛ), состоят из стеклянной колбы, покрытой изнутри люминофором, и ртутно-кварцевой трубки, размещенной в колбе. Под влиянием ультрафиолетового излучения, возникающего в ртутно-кварцевой трубке, светится люминофор, придавая свету определенный синеватый оттенок, искажая истинные цвета. Для устранения этого недостатка в состав, люминофора вводятся специальные компоненты, которые частично исправляют цветность; эти лампы получили название ламп ДРЛ с исправленной цветностью. Именно такие лампы целесообразно применять для освещения рабочих помещений. Учитывая, что лампы ДРЛ обладают большой мощностью и дают интенсивный световой поток, их обычно используют, только для общего освещения высоких производственных помещений.

Достоинства высокая светоотдача (45-60 лм/Вт)

- высокий срок службы (около 20000 час).,

- компактность

- почти полная независимость от условий окружающей среды (кроме очень низких температур).

- большой диапазон мощностей (125-1000Вт),

- стабильная работа при низких температурах (до -30° С);

Недостатки: преобладание сине-зеденой части спектра,

- относительная сложность схемы включения,

- длительность разгорания (до 7 мин),

- значительное снижение светового потока к концу срока службы,

- пульсации светового потока,

Осветительные установки. Осветительные установки состоят из источников света и арматуры (светильника), которая предназначена для перераспреде­ления излучаемого источником светового потока в требуемом направлении, предохранения глаз рабочего от слепящего действия ярких элементов источника света; защиты источника света от ме­ханических повреждений, воздействия окружающей среды; эсте­тического оформления производственных помещений. Конструк­ция светильников должна отвечать таким требованиям, как надежная защита всех частей светильника от пыли, воды, коррозии, электро-, пожаро- и взрывобезопасность, надежность, долговечность, стабильность светотехнических характеристик в данных условиях среды, удобство монтажа и обслуживания.

Величина необходимой освещенности на рабочих местах производ­ственных помещений определяется по СП 52.13330-2011 «Естественное и искусственное освещение»  (таблица 3.7.4).

При искусственном освещении нормируется величина освещенности в люксах (лк), которая выбирается в зависимости от характеристики зрительной работы, фона, контраста объекта различения с фоном.

Характеристики зрительной работы зависит от наименьшего размера объекта различения.

Например: при чертежных работах наименьший размер объекта различения определяется толщиной самой тонкой линии на чертеже. По наименьшему размеру объекта различения определяется точность выполняемой работы (разряды от I по VIII).

Фон - это поверхность, на которой рассматривается объект различения. Фон зависит от коэффициента отражения поверхности. Фон может быть светлым ρ >0,4 (белая бумага), средним ρ = 0,2-0,4 (металлическая поверхность), темным ρ < 0,2 (темная поверхность).

Контраст (К) объекта различения с фоном определяется отношением абсолютной величины разности между яркостью объекта и фона к яркости фона.

Контраст объекта различения с фоном считается:

- большим - при К более 0,5 (объект и фон резко отличаются по яркости – черный и белый цвет);

- средним - при К от 0,2 до 0,5 (объект и фон заметно отличаются по яркости – белый и серый цвет);

- малым - при К менее 0,2 (объект и фон мало отличаются по яркости – белый и желтый цвет).

По сочетанию фона и контраста объекта различения с фоном определяется подразряд зрительной работы (а, б, в, г).

Величина минимальной освещенности устанавливается отдельно для общего и комбинированного освещения. При выполнении в помещении работ I-IV разрядов следует применять, как правило, систему комбинированного освещения. При комбинированном искусст­венном освещении освещенность рабочих поверхностей от светильни­ков общего освещения должна быть не менее 10% нормируемой величи­ны, но не менее 150 лк.

При естественном и совмещенном освещении нормируемым параметром является коэффициент естественного освещения (КЕО, %). Нормированное значение КЕО находится в зависимости от точности зри­тельной работы для различных систем освещения.

 

Основной задачей расчета освещения, является определение числа светильников. Расчет освещения начинается с выбора типа светильника, которой принимается в зави­симости от условий среды и вида помещения (таблица 3.7.5). По таблицам 3.7.6 и 3.7.7 для выбранного типа светильника уточняется число ламп и их количество. Таблица 3.7.6 - светильники с люминесцентными лампами. Таблица 3.7.7 - светильники с лампами ДРЛ.

Определение необходимого числа светильников (N) производится по формуле:

(2.7.6)

 

где Е - нормируемая освещенность, лк;

К з- коэффициент запаса, учитывает, снижение освещённости в процессе, эксплуатации (таблица 2.7.11);

S - освещаемая площадь, м²,

z - коэффициент минимальной освещенности;

принимается z = 1,15 для ламп ДРЛ,

                  z = 1,10 для ЛЛ;

n - число ламп в светильнике;

Фл- световой поток лампы (таблица 2.7.8 – для люминесцентных ламп и таблица 2.7.9 – для ламп ДРЛ);

η — коэффициент использования, отн. ед.

 

Коэффициент использования определяется по таблице 3.7.12 (для светильников с люминесцентными лампами) и таблице 3.7.12 (для светильников с лампами ДРЛ) в зависи­мости от группы светильника, коэффициентов отражения потолка стен и пола и индекса помещения.

Коэффициенты отражения потолка стен и пола ρ_пот, ρ_стен, ρ_пола зависят от окраски поверхности и определяются по таблице 3.7.10.

Индекс помещения рассчитывается по формуле:

 

 

где А, В - длина и ширина помещения, м;

Нp - высота подвеса светильников (расстояние от рабочей поверхности до светильника).

 

Н p= Н - h _с - h _p.п - h _св

где: Н – высота помещения, м;

h _с – высота свеса светильника, м;

h _p.п. – высота рабочей поверхности, м,

h _св – высота светильника, м.

Таблица 2.7.4

Нормы производственного освещения в соответствии со СП 52.13330-2011 "Естественное и искусственное освещение"

Характеристика зрительной работы	Наиме-ньший размер объекта разли-чения,  мм	Разряд зритель-ной работы	Под-разряд зритель- ной работы	Контраст объекта с фоном	Характе-ристика фона	Искусственное освещение					Естественное освещение		Совмещенное освещение
						Освещенность, лк			Сочетание нормируемых величин: показателя ослепленности и коэффициента пульсации		КЕО, е Н, %
						при системе комбинированного освещения		при системе общего освеще-ния			при верхнем или комби-ниро- ванном освеще-нии	при боковом осве-щении	при верхнем или комби-ниро- ванном освеще-нии	при боковом освеще-нии
						всего	в том числе общее		Р	К п, %
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
Наивысшей точности	Менее 0,15	I	а	Малый	Темный	5000	500	—	20	10	—	—	6,0	2,0
			б	Малый Средний	Средний Темный	4000 3500	400 400	1250 1000	20 10	10 10
			в	Малый Средний Большой	Светлый Средний Темный	2500 2500 2000	300 300 200	750 750 600	20 20 10	10 10 10
			г	Средний Большой Большой	Светлый Светлый Средний	1500 1500 1250	200 200 200	400 400 300	20 20 10	10 10 10
Очень высокой точности	От 0,15 до 0,30	II	а	Малый	Темный	4000	400	—	20	10	—	—	4,2	1,5
			б	Малый Средний	Средний Темный	3000 2500	300 300	750 600	20 10	10 10
			в	Малый Средний Большой	Светлый Средний Темный	2000 2000 1500	200 200 200	500 500 400	20 20 10	10 10 10
			г	Средний Большой Большой	Светлый Светлый Средний	1000 1000 750	200 200 200	300 300 200	20 20 10	10 10 10
Продолжение табл. 19
Высокой точности	От 0,30 до 0,50	III	а	Малый	Темный	2000	200	500	40	15	—	—	3,0	1,2
			б	Малый Средний	Средний Темный	1000 750	200 200	300 200	40 20	15 15
			в	Малый Средний Большой	Светлый Средний Темный	750 750 600	200 200 200	300 300 200	40 40 20	15 15 15
			г	Средний Большой Большой	Светлый Светлый Средний	400	200	200	40	15
Средней точности	Св. 0,5 до 1,0	IV	а	Малый	Темный	750	200	300	40	20	4	1,5	2,4	0,9
			б	Малый Средний	Средний Темный	500	200	200	40	20
			в	Малый Средний Большой	Светлый Средний Темный	400	200	200	40	20
			г	Средний Большой Большой	Светлый Светлый Средний	—	—	200	40	20
Малой точности	Св. 1 до 5	V	а	Малый	Темный	400	200	300	40	20	3	1	1,8	0,6
			б	Малый Средний	Средний Темный	—	—	200	40	20
			в	Малый Средний Большой	Светлый Средний Темный	—	—	200	40	20
			г	Средний Большой Большой	Светлый Светлый Средний	—	—	200	40	20
Грубая (очень малой точности)	Более 5	VI		Независимо от характеристик фона и контраста объекта с фоном		—	—	200	40	20	3	1	1,8	0,6
Окончание табл. 19
Работа со светящимися материалами и в горячих цехах	Более 0,5	VII				—	—	200	40	20	3	1	1,8	0,6
Общее наблю-дение за ходом производствен-ного процесса:		VIII
- постоянное			а	То же		—	—	200	40	20	3	1	1,8	0,6
- периодичес-кое при постоянном пребывании людей в помещении			б	То же		—	—	75	—	—	1	0,3	0,7	0,2
- периодичес-кое при перио-дическом пребывании людей в помещении			в	То же		—	—	50	—	—	0,7	0,2	0,5	0,2

 

 

Таблица 2.7.5