- •Лабораторная работа 5 исследование и оценка производственного освещения
- •5.1. Основные теоретические положения
- •5.2. Общие характеристики естественного и искусственного освещения
- •5.3. Нормирование производственного освещения
- •5.4. Устройство прибора контроля освещения
- •5.5. Порядок проведения измерения и оценки естественного освещения в помещении
- •5.6. Методика оценки искусственного освещения
- •5.6.1. Оценка искусственного освещения по точечному методу
- •5.6.2. Оценка искусственного освещения по коэффициенту использования светового потока
- •5.6.3. Оценка искусственного освещения по удельной мощности
- •5.7. Контрольные вопросы
- •5.8. Литература
- •Нормируемые значения освещённости и кео для производственных помещений (сНиП II–4–79)
- •Коэффициент светового климата, m
- •Коэффициент солнечности климата, с
- •Характеристика источников искусственного освещения
- •Величина α, gα, cos3α
- •Значения силы света (при световом потоке ламп в светильнике 1000 лм), Iα (кд)
- •Приближённые значения коэффициентов отражения
- •Результаты измерений и расчётов
Лабораторная работа 5 исследование и оценка производственного освещения
Цель работы: освоить основные положения по оценке, измерению и нормированию производственного освещения, овладеть навыками работы с приборами для определения освещённости в производственных условиях.
5.1. Основные теоретические положения
В зависимости от источника света производственное освещение может быть трех видов: естественное, создаваемое светом неба (прямым и отражённым), искусственное, осуществляемое электрическими лампами, и совмещенное, при котором недостаточное естественное освещение в светлое время суток дополняется искусственным.
Освещение характеризуется количественными и качественными показателями. К количественным показателям относятся: световой поток, сила света, освещенность, яркость, коэффициент отражения (рис. 5.1).
Рис. 5.1. Схема, иллюстрирующая основные светотехнические понятия.
1. Световой поток F – это мощность светового видимого излучения, которая оценивается глазом человека по световым ощущениям. Единицей светового потока является люмен (лм) – световой поток от эталонного точечного источника в одну канделу (международную свечу), расположенного в вершине телесного угла в один стерадиан.
2. Сила света I – величина, оценивающая пространственную плотность светового потока и представляющая собой отношение светового потока F к телесному углу , в пределах которого световой поток распространяется:
. (5.1)
За единицу силы света принята кандела (кд) – сила света точечного источника, излучающего световой поток в 1 лм, который равномерно распределяется внутри телесного угла в 1 стерадиан.
3. Освещенность Е – поверхностная плотность светового потока, представляет собой отношение светового потока F, падающего на элемент поверхности, к площади этого элемента S:
. (5.2)
За единицу освещенности принят люкс (лк) – уровень освещённости поверхности площадью 1 м2, на которую падает равномерно распределяясь, световой поток в 1 лм.
4. Яркостью поверхности В в данном направлении называется отношение силы света, излучаемой поверхностью в этом направлении, к проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную данному направлению:
, (5.3)
где I – сила света, излучаемая поверхностью S в заданном направлении;
S – площадь поверхности;
– угол между нормалью к элементу поверхности S и направлением, для которого определяется яркость.
Единицей яркости является нит (нт) – яркость светящейся поверхности, от которой в перпендикулярном направлении излучается свет силой в 1 канделу с площади в 1 м2.
5. Коэффициент отражения определяется как отношение отраженного от поверхности светового потока Fотр к падающему на неё световому потоку Fпад:
. (5.4)
К основным качественным показателям освещения относятся: фон, контраст объекта с фоном, видимость, показатель ослепленности и дискомфорта, коэффициент пульсации.
При оценке качественных показателей освещения используют понятие объект различения, т.е. рассматриваемый предмет, отдельная его часть или дефект, которые требуется различить в процессе работы.
Фон – поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на которой он рассматривается. Фон считается:
светлым – при коэффициенте отражения поверхности более 0,4;
средним – при коэффициенте отражения поверхности от 0,2 до 0,4;
тёмным – при коэффициенте отражения поверхности менее 0,2.
Контраст объекта с фоном К характеризуется соотношением яркостей рассматриваемого объекта (точка, линия, знак, пятно, трещина или другие элементы, которые требуется различить в процессе работы) и фона определяется по формуле:
, (5.5)
где Во, ВФ – яркость объекта и фона соответственно, (нт).
Контраст объекта различения с фоном считается:
большим – при значении К более 0,5 (объект и фон резко отличаются по яркости);
средним – при значении К от 0,2 до 0,5 (объект и фон заметно отличаются по яркости);
малым – при значении К менее 0,2 (объект и фон мало отличаются по яркости).
Видимость V характеризует способность глаза воспринимать объект при освещенности от 0,1 до 100000 лк; зависит от освещённости, размера рассматриваемого объекта, его яркости, контраста объекта с фоном.
Видимость определяется числом пороговых контрастов в контрасте объекта с фоном:
, (5.6)
где К – контраст объекта с фоном; Кпор – пороговый контраст, т. е. наименьший различимый глазом контраст, при небольшом уменьшении которого объект становится неразличимым.
Показатель ослеплённости Р – критерий оценки слепящего действия, создаваемого осветительной установкой, значение которого определяется по формуле:
, (5.7)
где V1 и V2 – видимость объекта наблюдения соответственно при экранировании и при наличии блёстких источников в поле зрения.
Коэффициент пульсации освещённости Кп – критерий оценки относительной глубины колебаний освещённости в результате изменения во времени светового потока.