Ключевых положения
Основные понятия светотехники и величины
Единица силы света –кандела (кд) определяется как сила света, который излучает в перпендикулярном направлении из поверхности 1/600 000 м2 эталонного излучателя (черного тела) за температуры затвердения платины 2042 °К и давления 760 мм рт. ст. (101 325 Па).
Световой поток (Ф) определяет мощность излучаемой энергии, оцениваемой за зрительным восприятием. Единицей измерения светового потока является люмен (лм). 1 лм –световой поток, который излучает в единичном телесном углу (одном стерадиане) точечный источник с силой света 1 кд.
Освещенность (Е) характеризирует поверхностную плотность светового потока, что падает на освещаемую плоскость. Определяется как отношение светового потока к площади поверхности, на которую он падает. Единица освещенности –люкс (лк); это есть освещенность поверхности площадью 1 м2 световым потоком 1 лм (лм/м2):
Е = dФ / dS , лк. (2.1)
Для оценивания зрительного восприятия используются величины такой светотехники: яркость, фон, контраст объекта с фоном, видимость, коэффициент пульсации освещенности, показатель дискомфорта. В зависимости от природы источника световой энергии различают естественное, искусственное и комбинированное освещение.
На предприятиях связи, как правило, применяется боковое естественное освещение. В разе, когда лишь естественного освещения в помещении есть недостаточно, применяют комбинированное освещение. В зависимости от характера выполняемых работ искусственное освещение разделяют на рабочее, аварийное и эвакуационное. При проектировании и эксплуатации осветительных установок, в соответствии с санитарными нормами СН 543-82, основное внимание должно обращаться на создание оптимальных условий для работы человека.
Естественное освещение –освещение помещений рассеянными солнечными лучами, которые излучаются из небосклона (прямым или отбитым светом). Оно может быть: боковым, если осуществляется через оконные отверстия; верхним –через фонари в потолках и крышах; комбинированным –верхнее и боковое естественное освещение. В результате сезонных и суточных колебаний внешнего света, а также в зависимости от пояса светового климата,где размещено предприятие связи, обеспечить нормы необходимой освещенности тяжело. Достаточность естественного освещения определяется двумя факторами: коэффициентом естественной освещенности (КЕО) в процентах и световой характеристикой окна (световая площадь и глубина освещения). Коэффициент естественной освещенности вычисляется за формулой
(2.2)
где Евн –освещенность в определенной точке заданной плоскости внутри помещения; Ен –внешняя освещенность, образуемая светом полнее открытого небосклона. При боковом освещении нормируют минимальное значение КЕО в помещении. Наименьшую расчетную освещенность определяют за внешней освещенностью 5 000 лк. Освещенность солнечного летнего дня составляет 10 000 лк, осеннего мрачного –около 100 лк, ночью (в полный месяц) –0,1...0,15 лк. При условиях зрительной работы санитарными нормами СН 543-82 для восьми разрядов работ установлены такие КЕО при боковом освещении:
И разряд –наивысшая точность, при которой размер объекта различения не превышает 0,15 мм, КЕО = 3,5 %;
II разряд –слишком высокая точность, размер 0,15 ... 0,3 мм, КЕО = 2,8 %;
III разряд –высокая точность, размер 0,3 ... 0,5 мм, КЕО = 2 %;
IV разряд –средняя точность, размер 0,5 ... 1,0 мм, КЕО = 1,5 %;
V разряд –имела точность, размер 1,0 ... 5 мм, КЕО = 1,0 %;
VI разряд –грубая точность, размер свыше 5 мм, КЕО = 0,7 %;
VII разряд –работа со светящимися материалами, размер свыше 0,5 мм,
КЕО = 0,7 %;
VIII разряд –общее наблюдение, КЕО = 0,5 %.
Для соблюдения норм естественной освещенности большое значение имеет своевременную очистку стекол, побелка стен и потолков помещения. Грязные стекла задерживают до 70 % света, а закопченные стены и потолок отбивают мало света и уменьшают освещенность в помещении до 30 % от номинальной. Чистка оконных стекол осуществляется дважды на год, а в запиленных помещениях — одноразово ежеквартально.
При вычислении естественного освещения следует придерживаться обязательных норм соотношения площади окон помещения Sв и площади пола Sп:
в административных и бытовых помещениях
; (2.3)
в производственных помещениях
. (2.4)
Необходимая площадь окон при боковом освещении определяется так:
(2.5)
где ξβ = 0,82...0,2 –световая характеристика окна; Кбуд = 1– (0…0,3) — коэффициент затенения окон домами, которые расположены напротив; Кз = 1,5...2 –коэффициент запаса освещенности через окна с учетом расположения стекол и периодичности их очищения; τηΰγ = 0,15...0,7 –общий коэффициент светопроходимости окон; ρ = 0,3...0,7 –коэффициент, который учитывает влияние отражения света от потолка, стен и пола.
Искусственное освещение –различают такие виды освещения: рабочее, дежурное, аварийное, эвакуационное (за количества людей в помещении свыше 50 или в домах, что они имеют свыше шести этажей), охранительное и специальное освещение радиомачт.
Для освещения помещений применяются газоразрядные лампы низкого и высокого давления: люминесцентные (ЛМ), дуговые ртутные (ДРЛ), металогалогенные (МГЛ), натриевые (ДНат), ксеноновые (ДКс). Лампы накаливания используются лишь в случае невозможности то ли нецелесообразности применения газоразрядных источников света. За конструктивным выполнением искусственное освещение может быть общим и комбинированным. Освещенность, образуемая светильниками общего освещения в системе комбинированного, должна составлять 10 % нормируемой, но не менее за 150 лк для люминесцентных и 50 лк для ламп накаливания. Применение лишь местного освещения не допускается. С целью создания комфортной обстановки в помещении искусственное освещение может выполняться: монтируемыми светильниками, светящимися потолками и панелями, отбитым светом, люминесцентными лампами с экранувальными плоскостями, подвесными и потолочными светильниками.
Вычисление искусственного освещения выполняют преимущественно двумя методами: методом коэффициента использования светового потока и точечного метода. В соответствии со ВСН 45.122-77 Минсвязи, чистка светильников осуществляется не реже за однажды на месяц. Измерение уровней освещенности на рабочих местах, в помещениях почтовых и телеграфных предприятий, а также в коммутаторных залах МТС осуществляются не реже за два раза в год (осеннего и зимнего периодов), на других предприятиях связи – нереже за однажды на год (зимнего периода).
Вычислительное уравнение метода коэффициента использования светового потока
, единиц, (2.6)
где N –количество светильников в ряду при условии равномерного освещения;
Е –нормируемая минимальная освещенность; Кз = 1,4...1,5 –коэффициент запаса, что учитывает опыление светильников и износ источников света при условии чистки светильников не реже за два раза в год; Sп –освещаемая площадь; Z = 1,1…1,2 –коэффициент использования неравномерности освещения; п –количество рядов светильников; Ф = СР –световой поток светильника, что учитывает светоотдачу та мощность ламп (светоотдача люминесцентных ламп (С) типу ЛБ40 достигает 75 лм/Вт, а ламп накаливания типу Б215-225-100 –13,5 лм/Вт); ρ –коэффициент использования излучаемого светильниками светового потока на вычисляемой плоскости, определяют ρ по справочным данным в зависимости от типа светильника, коэффициентов отражения пола, стен, потолка, индекса помещения l = АВ / [h(А + B)] (здесь А та В –длина и ширина помещения в плане, h –высота подвешивания светильников над рабочей поверхностью); v = 0,8...0,9 –коэффициент затенения, что вводится для помещений с фиксированным положением работающих.
Суммарная мощность осветительной установки проверяется за методом
удельной мощности:
P = ω' S, (2.7)
где ω' = ωΕ / 100 –необходимая удельная мощность равномерного освещения, ω = 5,7; 6,1; 7,0 Вт. /(лк м2) (лампы ЛДЦ, ЛБ, ЛТБ соответственно) –справочная удельная мощность для типичных потолочных светильников с учетом коэффициентов отражения потолка ρο = 70…50 % но стен ρρ = 50...30 % за h ? 3 та S = 50...150 м2.