2.6.2. Основные светотехнические величины
За единицу светового потока принят люмен (лм), соответствующий потоку лучистой энергии, проходящему через площадку 1см2 в 1с
лм,
где I - сила света, кд; - телесный угол, [ср] (стерадиан).
За единицу силы света принята кандела - излучение с 1/60 см2 поверхности платины (государственного светового эталона) в перпендикулярном направлении при температуре затвердевания ее 2046,65 К и давлении 101325 Па (760 мм рт.ст.).
Отношение светового потока к величине освещаемой площади называется освещенностью, Е, лк
Е = Ф / S, лк.
Световой поток в 1 люмен, падающий на площадь в 1 м2, создает освещенность, равную 1 люксу (лк). Освещенность отдельной рабочей поверхности в зависимости от силы света I и расстояния ее от источника света l
I cos
E = ,
l2
где - угол между нормалью к поверхности и направлением силы света.
Яркость - мер светового излучения самосветящейся поверхности (или поверхности, светящейся отраженным светом). За единицу яркости принят стильб (сб) - яркость светящейся поверхности , с 1 м2 которой излучается свет с силой в 1кд
L = I / S, сб.
Если отражение (излучение) света происходит под углом, то
L = I / S cos ,
где - угол между направлением излучения и нормалью светящейся поверхности на рис. 2.6.1.
Рис. 2.6.1. Излучение, отражение света под углом
Скорость и точность зрительного восприятия зависит от контраста яркости объекта различения (точка, линия, знак, пятно, трещина, риска и др. элементы) L0 и фона Lф поверхности, на которой рассматривается объект. Количественно контраст характеризуется показателем
Lф - Lo
K = .
Lф
Если К > 0,5, то контраст большой; если К = 0,2 - 0,5 - контраст средний;
при К < 0,2 - контраст малый.
Эффективность зрительного восприятия (видимость объекта) зависит условно от размера воспринимаемого предмета (объекта различения), его яркости и длительности рассмотрения.
Количественно видимость объекта V можно характеризовать выражением
V = Кд / Кпор ,
где Кд - действительный контраст; Кпор - пороговый контраст, т.е. наименьший различимый глазом контраст, при небольшом уменьшении которого объект становится неразличимым.
2.6.3. Виды производственного освещения
В зависимости от источника света освещение бывает естественным и искусственным.
Естественное освещение производственных помещений создается за счет солнечного диска и диффузного света небосвода - многократно отраженных прямых солнечных лучей от многочисленных облаков и миллиардов твердых и жидких частиц, содержащихся в атмосфере. В спектре естественного света много необходимых для человека ультрафиолетовых лучей, а высокая диффузность (рассеянность) весьма благоприятна для зрительных условий работы.
По конструкции естественное освещение бывает :
1). Боковым односторонним и двухсторонним, осуществляемое через окна в наружных стенах.
2). Верхнее, осуществляемое через аэрационные и зенитные фонари, а также через световые проемы в местах перепадов высот смежных пролетов зданий.
3). Комбинированным, когда к верхнему освещению добавляется боковое.
Искусственное освещение по конструктивному исполнению может быть общим и комбинированным, когда к общему добавляется местное. Общее освещение подразделяется на общее равномерное освещение (при равномерном распределении светового потока без учета расположения оборудования) и общее локализованное освещение (при распределении светового потока с учетом расположения рабочих мест).
Применение одного местного освещения внутри здания не допускается.
Для предприятий электромашиностроения рекомендуется применять систему комбинированного освещения там, где выполняются точные зрительные работы (точение, шлифование, обработка готовых изделий), изделий, где оборудование создает глубокие резкие тени или рабочие поверхности расположены вертикально (штампы, прессы). Общее освещение рекомендуется там, где по всей площади выполняются однотипные работы (литейные, сборочные работы, административно-конторских и складских помещениях). Если рабочие места сосредоточены на ограниченном пространстве, например, у конвейеров, столов изолировщиц, столов ОТК, целесообразно использовать локализованное размещение светильников общего освещения.
По функциональному назначению искусственное освещение делится на виды : рабочее, аварийное, специальное.
Рабочее освещение обязательно во всех помещениях и на освещаемых территориях для обеспечения нормальной работы, прохода людей и движения транспорта.
Аварийное освещение предусматривается для обеспечения минимальной освещенности в производственном помещении на случай внезапного отключения рабочего освещения. Аварийное освещение для продолжения работы надлежит устраивать в тех случаях, когда внезапное отключение рабочего освещения (при аварии) и связанное с ним нарушение нормального обслуживания может вызвать взрыв, пожар, отравление людей, длительное нарушение технологического процесса, нарушение работы таких объектов, как электрические станции, диспетчерские пункты, насосные установки водоснабжения и другие производственные помещения, в которых не допустимо прекращение работ.
Наименьшая освещенность рабочих поверхностей, требующих обслуживания при аварийном режиме должна составлять 5% нормируемой рабочей освещенности при системе общего освещения, но не менее 2 лк внутри зданий.
Аварийное освещение для эвакуации нужно устраивать в местах опасных для прохода, на лестничных клетках, в помещениях с числом работающих более 50 человек. Наименьшая освещенность на полу основных проходов и на ступенях должна быть не менее 0,5 лк, а на открытых территориях - не менее 0,2 лк. Выходные двери помещений в которых могут находиться одновременно более 100 человек, должны быть отмечены световыми сигналами-указателями.
Светильники аварийного освещения для продолжения работы и для эвакуации людей присоединяют к независимому источнику питания. Для аварийного освещения следует применять только лампы накаливания и люминесцентные лампы.
Специальные виды освещения : охранное, дежурное, бактерицидное, эритемное. Для охранного и дежурного освещения следует выделять часть светильников рабочего или аварийного освещения.
Установки эритемного (искусственного ультрафиолетового ) облучения оказывают положительное биологическое действие на обмен веществ, дыхательные процессы, активизацию кровообращения и другие функции человеческого организма. По функциональному назначению такие установки бывают двух систем : длительного и кратковременного действия. Установки длительного действия могут монтироваться совместно со светильниками рабочего освещения и облучать работающих целый рабочий день. Установки кратковременного действия (фотарии) действуют до и после работы по 3 - 5 минут, в связи с этим доза облученности в них в десятки раз больше, чем в эритемных установках длительного действия.
Освещение такого типа предусматривается в первую очередь на предприятиях расположенных в местах с коэффициентом светового климата m 1 (за Полярным кругом, а также в средней полосе территории РФ обычно в осенне-зимний и ранний весенний периоды года).
Бактерицидное облучение применяется для обеззараживания воздуха в производственных помещениях, питьевой воды, продуктов питания.