Osvetlitev Namen norme je osvetlitev tehničnih vrednosti. Glavni indikatorji osvetlitve. Visoka kakovost osvetlitve

Svetloba ima kompleksno naravo valovnih delcev in je del optičnega območja spektra. Vidno sevanje optičnega spektra vključuje sevanje z valovno dolžino od 0,38 do 0,78 mikronov. V tem območju valovi (monokromatska svetloba) vzbujajo barvni občutek. Za higiensko oceno razsvetljave se uporabljajo naslednji indikatorji:

Svetlobni tok Ф - del sevalnega toka, ki ga človek zazna kot svetlobo, označuje moč svetlobnega sevanja, merjeno v lumnih (lm).

En lumen je svetlobni tok, ki ga oddaja točkovni vir s svetlobno jakostjo 1 kandela (cd) v trdnem kotu 1 steradian (sr).

Svetlobna jakost J - prostorska gostota svetlobnega toka, opredeljena kot razmerje svetlobnega toka DF (lm) , ki izhaja iz vira in se enakomerno razprostira znotraj osnovnega trdnega kota DW (steradian), se na vrednost tega kota meri v kandelah (cd):

Trdni kot - del prostora, zaprtega znotraj stožčaste površine. Meri se z razmerjem med površino, ki jo izreže iz krogle poljubnega polmera, in kvadratom slednje.

Osvetlitev E - površinska gostota svetlobnega toka je opredeljena kot razmerje med svetlobnim tokom DФ (lm), ki enakomerno pada na osvetljeno površino, in njegovo površino D S(m 2), merjeno v luksih (luks):

En lx je osvetlitev 1 m 2 površine, ko nanjo pade svetlobni tok 1 lm.

Svetlost L površine pod kotom a proti normali - razmerje med svetlobno jakostjo D J a(cd), ki jo oddaja osvetljena ali svetleča površina v tej smeri, v območje D S(m 2) projekcija te površine na ravnino, pravokotno na to smer, merjeno v cd / m 2:

kje – kot med smerema jakosti svetlobe in navpičnico.

ena cd / m2 Je svetlost enakomerno svetleče ravne površine, ki oddaja v pravokotni smeri iz območja S = 1 m 2 jakost svetlobe v 1 cd .

Svetlost je količina, ki jo oko neposredno zazna. Pri stalni osvetlitvi je svetlost predmeta večja, večja je njegova odbojnost.

Razmerje naravne svetlobe(KEO) – razmerje med naravno osvetlitvijo, ki jo na določeni točki v dani ravnini znotraj prostora ustvari svetloba neba (neposredna ali po odsevih), do hkratne vrednosti zunanje horizontalne osvetlitve, ki jo ustvari svetloba popolnoma odprtega neba; izraženo v odstotkih:

kje E B - osvetlitev na točki znotraj prostora, ki jo ustvari svetloba dela neba, vidnega skozi svetlobno odprtino, lx; E n - osvetlitev v istem trenutku zunaj proizvodne sobe, ki jo ustvari enakomerno razpršena svetloba celotnega neba, lx.

Predmet diskriminacije- najmanjši element predmeta ali napake, ki jo je treba med delovanjem razlikovati (na primer črta, znak, nit, točka, nevarnost, razpoka, simbol itd.).

Ozadje - površina, ki meji neposredno na predmet diskriminacije, na kateri se gleda. Zanj je značilen odbojni koeficient, ki je odvisen od barve in teksture površine.

Odbojni koeficient r je definiran kot razmerje svetlobnega toka F ref, ki se odbije od površine, do blazinice svetlobnega toka F, ki pada nanjo:

Vrednosti koeficienta odboja so v območju 0,02 ... 0,95. r> 0,4 ​​- ozadje se šteje za svetlo; r = 0,2 ... 0,4 - povprečje; r< 0,2 – темным.

Kontrast predmeta z ozadjem k - stopnja razlike med predmetom in ozadjem
za katero je značilno razmerje med svetlostjo obravnavanega predmeta (točke, črte, tveganja ali drugi elementi) in ozadja:

k> 0,5 velja za velikega (predmet močno izstopa na ozadju);

k= 0,2 ... 0,5 - srednje (predmet in ozadje se opazno razlikujeta po svetlosti);

k < 0,2 – малым (объект слабо заметен на фоне).

Faktor valovanja osvetlitve k E- merilo globine nihanj osvetlitve zaradi spremembe časa svetlobnega toka uporabljenih svetlobnih virov:

kje E max, E min in E Sre - največje, minimalne in povprečne vrednosti osvetlitve za obdobje nihanja. k E = 15 – 65 % za plinske sijalke;
k E= 7 % za običajne žarnice z žarilno nitko; k E= 1 % za halogenske sijalke.

Valovanje osvetlitve nastane zaradi napajanja svetlobnih virov z izmenično napetostjo. Še posebej so pomembni pri uporabi nizkoinercijskih svetlobnih virov, ki so fluorescenčne sijalke. Svetlobne pulsacije na delovni površini ne samo utrujajo oči, ampak lahko povzročijo tudi neustrezno zaznavanje opazovanega predmeta zaradi pojava stroboskopskega učinka.

Majhna vrednost faktorja valovanja za žarnice z žarilno nitko je razložena z veliko toplotno vztrajnostjo žarilne nitke, ki preprečuje opazno zmanjšanje svetlobnega toka žarnice Ф ln v trenutku prehoda trenutne vrednosti izmenične napetosti omrežje prek 0
(Slika 3.1).

Hkrati imajo sijalke na razelektritev v plinu (vključno s fluorescentnimi) nizko vztrajnost in spreminjajo svoj svetlobni tok Fll skoraj sorazmerno z amplitudo napetosti napajalnega tokokroga. Vodilne vrednosti k E za sijalke na razelektritev v plinu so predstavljene v tabeli 3.1.

Za zmanjšanje koeficienta valovanja osvetlitve so fluorescenčne sijalke priključene na različne faze trifaznega električnega tokokroga. Spodnja desna krivulja na sliki 3.1 prikazuje naravo spremembe časa celotnega svetlobnega toka, ki ga ustvarijo tri fluorescenčne sijalke 3F LL, vključene v prvem primeru v eni fazi (faza A omrežja), nato pa v različnih fazah trifazno omrežje.

Svetloba je naravni pogoj za človekovo življenje, ki igra pomembno vlogo pri ohranjanju zdravja in visoke učinkovitosti. Pozitivno vpliva na čustveno stanje osebe, presnovo, srčno-žilni in centralni živčni sistem.

Vizualni analizator osebe je glavni vir informacij, ki jih prejme o zunanjem svetu.

Ker je torej najpomembnejši kazalnik zdravja pri delu, industrijska razsvetljava je namenjena :

Izboljšanje pogojev za vizualno delo in zmanjšanje utrujenosti;

Izboljšanje varnosti pri delu in zmanjševanje poklicnih bolezni;

Povečanje produktivnosti dela in kakovosti izdelkov.

Svetloba je del elektromagnetnega spektra vidnega sevanja (= = 0,38-0,76 mikronov). Vsaka valovna dolžina ustreza določeni barvi: od vijolične (380 ... 450 nm) do rdeče (620 ... 760 nm).

Občutljivost očesa v različnih delih vidnega spektra ni enaka. Največja je v zelenem območju spektra pri valovni dolžini = 554 mm.

Za industrijsko razsvetljavo so značilni kvantitativni in kvalitativni kazalniki. TO kvantitativnih kazalnikov povezani: svetlobni tok, svetlobna jakost, osvetlitev, svetlost in odbojnost. Svetlobni tok F se imenuje tok sevalne energije, ki jo oko oceni s svetlobnim občutkom. Enota svetlobnega toka je lumen (lm) - svetlobni tok, ki ga oddaja točkovni svetlobni vir s silo ene kandele, nameščen pod trdnim kotom enega steradiana. Moč svetlobe jaz Je prostorska gostota svetlobnega toka.

, cd,

kjer je ω telesni kot, steradian.

Osvetlitev E označuje površinsko gostoto svetlobnega toka

kjer je S površina osvetljene površine, m 2.

Enota osvetlitve je luks (lx).

Na primer, osvetlitev zemeljskega površja v mesečni noči je približno 0,2 luksa, na sončen dan pa lahko doseže 100.000 luksov.

Stopnja občutljivosti svetlobe s človeškim očesom je odvisna od površinske gostote svetlobnega toka na mrežnici, pri čemer je primarnega pomena svetlobni tok, ki se odbije od te površine in doseže zenico. Zato je bil koncept uveden svetlost. Oseba loči okoliške predmete, ker imajo različno svetlost.

SvetlostL- vrednost, ki je enaka razmerju svetilne jakosti jaz, ki ga oddaja (odseva) površinski element v določeni smeri, na območje projekcije te površine na ravnino, pravokotno na to smer.

cd / m 2,

kje S neg- površina sevane (odsevane) površine, m 2; α je kot med normalo in smerjo na dano površino.

Odbojni koeficient K neg označuje sposobnost površine, da odseva svetlobni tok, ki pada nanjo:

Do glavnega kazalniki kakovosti osvetlitev vključuje: predmet diskriminacije, ozadje, kontrast predmeta z ozadjem, vidljivost, sijaj, koeficient svetlobnega valovanja.

Predmet diskriminacije- najmanjši predmet obravnavanega prostora, ki ga je treba razlikovati v procesu dela.

Ozadje- površina, ki neposredno meji na predmet diskriminacije, glede na katerega se gleda.

Kontrast predmeta z ozadjemTO- razmerje absolutne vrednosti razlike med svetlostjo predmeta L približno in ozadje L f na svetlost ozadja.

.

Vidnost V d je univerzalna značilnost kakovosti osvetlitve, ki označuje sposobnost očesa, da zazna predmet.

Briljantnost- povečane svetleče površine, ki povzročajo okvaro vida, t.j. poslabšanje vidljivosti predmeta.

Faktor valovitosti osvetlitveK n– merilo za ocenjevanje relativne velikosti nihanj v velikosti osvetlitve pri uporabi AC žarnic na razelektritev v plinu:

,

kjer je E ma х, E min, E cf - največja, najmanjša in povprečna vrednost osvetlitve za obdobje njenega nihanja, luks.

Spodaj so osnovni koncepti in razmerja svetlobnih indikatorjev.

Osvetlitev je eden najpomembnejših pogojev za normalno življenje. Pravilno urejena razsvetljava zagotavlja dobro vidljivost in ustvarja ugodno delovno okolje. Nezadostna osvetlitev povzroča prezgodnjo utrujenost, omamlja pozornost delavca, zmanjšuje produktivnost dela, poslabša kazalnike kakovosti in je lahko vzrok za nesrečo. Dolgotrajna neustrezna osvetlitev lahko povzroči tudi okvaro vida.

Obstajajo tri vrste industrijske razsvetljave: naravna, umetna in kombinirana.

naravno osvetlitev prostorov s svetlobo neba (neposredna ali razpršena), ki prodira skozi svetlobne odprtine v zunanjih konstrukcijah stavb;

umetno razsvetljava z električnimi viri svetlobe;

kombinirano razsvetljava, pri kateri se nezadostna naravna svetloba dopolnjuje z umetno svetlobo.

Vidno sevanje (svetloba) sevanje, ki udari v mrežnico očesa, lahko povzroči vizualni občutek. Svetloba je del elektromagnetnega sevanja z valovno dolžino od 0,38 do 0,78 mikronov.

Svetlobne vrednosti, ki določajo učinkovitost industrijske razsvetljave, temeljijo na oceni njihovega občutka s človeškim očesom. Razlikovati med kvantitativnimi in kvalitativnimi kazalniki osvetlitve.

1.1. Kvantitativni kazalniki

Za kvantitativne kazalnike vključujejo: svetlobni tok, svetlobno jakost, osvetlitev, svetlost, odbojnost.

Svetlobni tok (F)- moč svetlobnega toka sevanja, ocenjena z vizualnim občutkom človeškega očesa. Dimenzija svetlobnega toka je lumen (lm).

Svetlobna jakost (J)- prostorska gostota svetlobnega toka v dani smeri, t.j. svetlobni tok, ki se nanaša na telesni kot ω v katerem se oddaja

Candela (cd),

kje ω trdni kot v steradianih (prim.).

Osvetlitev (E)- gostota svetlobnega toka na površini, ki jo osvetljuje, svetlobni tok se nanaša na površino osvetljene površine S, merjeno v m 2, pod pogojem, da je enakomerno razporejen po površini, ko svetloba vira pade na to pravokotno

.

Svetlost (B)- je svetlobna količina, ki jo oko neposredno zazna. Določeno je z razmerjem svetilne jakosti v dani smeri do površine projekcije oddajne površine na ravnino, pravokotno na smer sevanja.

.

Vrednosti največjih vrednosti svetlosti na delovni površini.

Odbojnost površine r označuje njegovo sposobnost odražanja svetlobnega toka, ki pada nanj. Določeno je z razmerjem odbitega svetlobnega toka in vpadnega

Vrednosti koeficienta (r) za površine različne narave.

1.2. Kvalitativni kazalniki

Do kazalnikov kakovosti osvetlitev vključuje: ozadje, kontrast predmeta diskriminacije z ozadjem, indikator zaslepljenosti, koeficient pulziranja osvetlitve, indikator neugodja.

Ozadje- površina, ki meji neposredno na predmet diskriminacije, na kateri se gleda. Ozadje se šteje za svetlo, če je odbojnost P večja od 0,4; povprečje pri P = 0,2 ... 0,4 in temno, če je P manjši od 0,2.

Kontrast predmeta diskriminacije z ozadjem K, fotometrično izmerjena razlika v svetlosti obeh con. Določeno je z razmerjem med absolutno vrednostjo razlike med svetlostjo predmeta in ozadja in svetlostjo ozadja:

Kontrast se šteje za velik pri K več kot 0,5 (predmet in ozadje se močno razlikujeta po svetlosti), povprečen pri K = 0,2 ... 0,5 (občutno drugačen) in majhen, če je K manjši od 0,2 (malo se razlikujeta).

Indeks slepote 2 (P)- merilo za oceno bleščanja svetlobne instalacije, opredeljeno z izrazom

P = (S - 1) 1000,

kjer je S faktor zaslepitve, ki je enak razmerju mejnih razlik v svetlosti ob prisotnosti in odsotnosti bleščečih virov v vidnem polju.

Normalizirane vrednosti koeficienta P.

Faktor valovanja osvetlitve (Kp) je merilo za oceno relativne globine nihanj osvetlitve kot posledica spremembe časa svetlobnega toka sijalke na razelektritev v plinu, ko se napaja z izmeničnim tokom, izraženo s formulo

kjer so Emax, Emin in Eav največja, najmanjša in povprečna vrednost osvetlitve za obdobje njenega nihanja, lx.

Normalizirane vrednosti Kp.

Indeks neugodja (M)- merilo za ocenjevanje neprijetnega sijaja 1, ki povzroča neprijetne občutke z neenakomerno porazdelitvijo svetlosti v vidnem polju. Določa stopnjo dodatne intenzivnosti vizualnega dela, ki jo povzroča prisotnost ostre razlike v svetlosti v osvetljeni sobi.

Ta kazalnik za industrijske prostore ni standardiziran, njegove normalizirane vrednosti za stanovanjske, javne in upravne prostore, obstaja formula za določanje kazalnika neugodja M.

Od naštetih indikatorjev osvetlitve se neposredno merijo naslednji (imena naprav so navedena v oklepaju):

Osvetlitev (luksmetri);

Svetlost (subjektivni in objektivni fotometri).

S pomočjo teh naprav je mogoče določiti vrednosti odbojnih koeficientov P in valovanja Kp kontrasta predmeta, ki ga je treba razlikovati od ozadja K in indeksa bleščanja P.

Standardi osvetlitve Pri izbiri vrste svetilk, njihovega števila in moči je treba upoštevati standarde osvetlitve. Standardi dajejo tri vrednosti za stopnjo osvetlitve: nizko, normalno in visoko. Običajno se uporablja normalna stopnja, v nekaterih primerih pa je priporočljivo izbrati nizko ali visoko osvetlitev.
Stopnja zaščite električne opreme Stopnja zaščite je označena s kombinacijo IP XX. Prva številka je stopnja zaščite pred prahom in krznom. vplivi. Druga je stopnja zaščite pred vlago. Kot ulične svetilke na višini do 0,5 m se lahko uporabljajo svetilke zaščitnega razreda IP 44. Za vgradnjo na visoke jamborje (nad dosegom osebe) je minimalni zaščitni razred IP 23. Svetilke, nameščene na tleh, morajo biti vodotesen (IP 67), svetilke, potopljene v vodo (na primer za osvetlitev ribnika), pa morajo imeti zaščitni razred IP 68 (zaščita pred prodiranjem vode pod pritiskom).
Razred zaščite 0 razred - brez popolne dvojne in ojačane izolacije, brez možnosti ozemljitve. Razred I - obstaja popolna izolacija in obstaja možnost ozemljitve. Razred II - opremljen z dvojno in ojačano izolacijo, brez možnosti ozemljitve. Razred III - svetilka, zasnovana za priključitev samo na zaščitno napetostno omrežje.
Merske enote Tukaj je nekaj fizikalnih veličin, ki označujejo vir svetlobe. Uporabljajo se lahko pri izbiri svetilk in njihove lokacije. Intenzivnost svetlobe (I). Merska enota je kandela (cd).

Osvetlitev (E) - svetlobni tok na enoto osvetljene površine. Enota je luks (lx). 1 lx = 1cd * sr / m2, kjer je sr telesni kot (v steradianih). Svetlost (L) označuje sij svetlobnega vira v določeni smeri.

Svetlost elementa svetleče površine v kateri koli smeri je določena z razmerjem med svetlobno jakostjo tega elementa in površino projekcije elementa na ravnino, pravokotno na to smer.

Barvna temperatura (T). Merjeno v stopinjah Kelvina (K). Karakterizira spektralno sestavo sevanja.

Osvetlitev: mesečina 0,25 lx Sonce skozi oblake 10.000 lx Sončna svetloba 100.000 lx Pisarniška razsvetljava 300-2000 lx Cestna razsvetljava 10-50 lx

Svetlost: Fluorescentna sijalka 0,8 cd / m2 Dobro osvetljena ulica 2 cd / m2 Opoldansko sonce 150.000 cd / m2 Intenzivnost svetlobe sveče je približno 1 cd, svetloba svetilnika pa lahko doseže 2.000.000 cd.

Merjenje svetlobnih parametrov. Glavni parameter, ki se uporablja pri ocenjevanju osvetlitve, je osvetlitev e, merjena v luksih.

Za merjenje osvetlitve se uporabljajo luxmetri različnih vrst.

Primer analognega merilnika svetlobe je naprava Yu-116, katere princip temelji na pojavu fotoelektričnega učinka.

Pod vplivom svetlobnega toka, ki pada na selenovo fotocelico, v zaprtem krogu nastane tok, katerega vrednost je sorazmerna s svetlobnim tokom. Naprava je kalibrirana v apartmajih. Pomembna prednost selenove fotocelice pred drugimi vrstami fotocelic je, da se njena krivulja spektralne občutljivosti najbolj ujema z krivuljo relativne vidljivosti človeškega očesa. Pri merjenju osvetlitve se fotocelica vgradi v delovno ravnino (vodoravno ali navpično) na določeni razdalji od operaterja, ki izvaja meritve, tako da senca ne pade na fotocelico.

Trenutno so široko uporabo našle analogno-digitalne naprave, ki omogočajo merjenje ne le osvetlitve, temveč tudi drugih parametrov, ki označujejo osvetlitev, na primer koeficienta valovanja ali svetlosti.

Primer analogno-digitalne naprave je pulzni meter-luksmeter "Argus-07", ki se uporablja za merjenje osvetlitve in pulznega koeficienta. Načelo naprave temelji na pretvarjanju svetlobnega toka, ki ga ustvarjajo razširjeni predmeti, v stalen električni signal, sorazmeren z osvetlitvijo, ki se nato z analogno-digitalnim pretvornikom pretvori v digitalno kodo, prikazano na digitalnem prikazovalniku indikatorja. enoto. Merilna glava ima primarni pretvornik sevanja - polprevodniško silicijevo fotodiodo s sistemom svetlobnih filtrov, ki tvorijo spektralno občutljivost, ki ustreza krivulji vidljivosti. Odčitki pulzirajočega koeficienta so prikazani v odstotkih, medtem ko naprava določi največjo, minimalno in povprečno vrednost osvetlitve pulzirajočega sevanja in izračuna vrednost koeficienta pulziranja po zgornji formuli.

V kategorijo: Elektroinštalacijska dela

Osnovne količine svetlobe

Glavne svetlobne količine vključujejo: svetlobni tok, osvetlitev in svetlobno jakost.

Moč sevanja svetilke, ki jo ocenimo z občutkom svetlobe, ki jo ustvari človeško oko, imenujemo svetlobni tok in je izražena v lumnih (lm). Svetlobni tok, ki pade na katero koli površino, jo osvetli. Svetlobni tok navadne stearinske sveče je 10-15 lm, žarnice z žarilno nitko z močjo 25 W in napetostjo 220 V - več kot 200 lm.

Razmerje med svetlobnim tokom sijalke (lm) in močjo, ki jo porabi sijalka (W), ali vrednostjo svetlobnega toka, pridobljene na 1 W porabljene moči, imenujemo svetlobni izkoristek (svetlobna učinkovitost), ki označuje učinkovitost svetilk.

Svetlobni tok na enoto osvetljene površine se imenuje osvetljenost in je izražen v luksih: E = F / S (ali 1 luks = 1 lm / 1 m2), kjer je F svetlobni tok, lm, S je osvetljena površina, m2 .

Svetlobni tok v določeni smeri se imenuje svetlobna jakost in je izražen v kandelah (cd). Zaznamuje porazdelitev svetlobnega toka svetlobnega vira.

Predmeti okoli nas so sposobni odbijati, absorbirati ali oddajati svetlobni tok. Obstajajo tri vrste odboja in prenosa svetlobe po telesih: razpršeno, usmerjeno (zrcalno) in usmerjeno razpršeno.

Difuzni ali razpršeni odsev je značilen za predmete, ki svetijo z enako svetlostjo v vseh smereh, na primer mavec, kreda, mlečno steklo. Predmeti, ki razpršijo vpadno svetlobo in hkrati začnejo sami svetiti, vendar z neenakomerno svetlostjo, imajo usmerjen razpršen odsev, kot so motno steklo, sijajni papir. Materiali, ki razpršeno odbijajo in prepuščajo svetlobo, se pogosto uporabljajo pri izdelavi svetlobnih naprav in naprav.

Svetle barve prostorov za barvanje z nameščeno opremo maksimalno odsevajo svetlobo, ki pada nanje, kar omogoča ustvarjanje zahtevane stopnje osvetlitve pri uporabi svetlobnih virov manjše moči in z nižjim svetlobnim tokom v primerjavi s temnimi barvami.

Osvetlitev je standardizirana za vsak prostor in delovno mesto. Na podlagi uveljavljenih standardov osvetlitve načrtujejo razsvetljavo industrijskih prostorov, ustanov, kulturnih in gospodinjskih objektov, ozemelj, medtem ko je stopnja osvetlitve plinskih sijalk 1,5 - 3-krat višja kot pri žarnicah. Osvetlitev, ki jo zahtevajo standardi, se ustvari z delovno razsvetljavo, v primeru izrednih razmer pa z obema vrstama razsvetljave. Zasilna razsvetljava za nadaljevanje dela mora ustvariti osvetlitev najmanj 5% (2 luksa) norme za splošno razsvetljavo, evakuacijska razsvetljava pa najmanj 0,5 luksa na tleh vzdolž glavnih prehodov prostorov in stopnic.

Pri kombinirani razsvetljavi se zahtevana osvetlitev delovnih mest doseže predvsem s pomočjo lokalne razsvetljave in s splošnimi svetilkami - najmanj 10% osvetlitve.

- Osnovne količine svetlobe