2. Фон - величина, определяемая коэффициентом отражения поверхности (r_Ф), на которой рассматривается объект (см. на стенде). Коэффициент отражения объекта (r₀) различается по светлоте также как и фон. Объект может быть светлым при r₀ > 0,4, средним при 0,2 £ r₀ £ 0,4 и темным при r₀ < 0,2.

3. Контраст объекта с фоном (К) характеризуется отношением абсолютной величины разности между яркостью объекта L₀ и фона L_ф к яркости фона или между их коэффициентами отражения к коэффициенту отражения фона (см. также на стенде): K=(L₀-L_ф)/ L_ф; K=(r₀-r_ф)/r_ф.

Контраст объекта с фоном (К) считается большим, средним или малым в зависимости от его численного значения (табл. 2).

Таблица 2.

Численные и качественные характеристики контраста

К	К>0,5 Объект и фон резко разнятся по яркости	0,2£К£0,5 Объект и фон заметно разнятся по яркости	К<0,2 Объект и фон мало отличаются по яркости
Контраст объекта с фоном	Большой	Средний	Малый

 

В некоторых случаях фон и контраст объекта с фоном можно определить визуально, например, при чертежных работах: линии – темные, фон – светлый, следовательно контраст – объекта с фоном – большой.

 

При нормировании осветительных условий (определении уровня освещенности по СНиП 23-05-95) для заданной зрительной работы при искусственном освещении необходимо знать:

1. разряд работы, который зависит от размера объекта различения,

2. подразряд работы, который зависит от контраста объекта с фоном и характеристики фона.

Принимая во внимание параметры указанные выше, определяется нормируемое значение искусственного освещения. Предусматриваемое СНиПом число разрядов для промышленных предприятий составляет 8, первые пять разрядов имеют подразряды работ. В основу норм положена шкала со ступенями освещенности:

0,2; 0,3; 0,5; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7;

10; 15; 20; 30; 50; 75;

100; 150; 200; 400; 500; 600; 750;

1000; 1250; 1500; 2000; 2500; 3000; 3500;4000; 4500; 5000 лк.

 

Освещенность повышают на одну ступень по шкале освещенности в следующих случаях:

а) при работах I-IV разряда, если зрительная работа выполняется более половины рабочего дня; б) при повышенной опасности травматизма, если освещенность от системы общего освещения составляет 150 лк и менее;

в) при отсутствии естественного света, если освещенность от системы общего освещения 750 лк и менее;

г) при работе и обучении подростков, если освещенность от системы общего освещения 300 лк и менее;

д) в помещениях, где более половины работающих старше 40 лет.

 

В помещении должна быть обеспечена равномерность и устойчивость уровня освещенности. В поле зрения должна отсутствовать прямая (от самих источников) и отраженная блескость. Последняя определяет снижение видимости вследствие чрезмерного увеличения яркости рабочей поверхности и вуалирующего действия, снижающего контраст между объектом и фоном.

Слепящее действие осветительной установки оценивается показателем ослепленности P, определяемым выражением :

P=1000(S-1),

где S-коэффициент ослепленности, равный отношению пороговых разностей яркости при наличии и отсутствии слепящих источников в поле зрения. Нормируемые значения показателей ослепленности не должны превышать P=20 для зрительных работ очень высокой точности и Р=40 для работ меньшей точности (табл. 1.2)

Колебания освещенности в результате изменения во времени светового потока газоразрядных ламп при питании их переменным током оценивается коэффициентом пульсации освещенности, определяемым по формуле

где Е_макс и Е_мин – соответственно максимальное и минимальное значения освещенности за период ее колебания, лк; Е_ср – среднее значение освещенности за этот же период, лк.

Для уменьшения коэффициента пульсации газоразрядных ламп используют следующие способы: включение светильников в разные фазы электрической сети, питание током повышенной частоты, использование высокочастотных пускорегулирующих аппаратов и др.

Для ограничения неблагоприятного действия пульсирующих световых потоков газоразрядных ламп нормируется сочетание показателя ослепленности Р (от 10 до 40) для общего освещения и коэффициент пульсации К_п (от 10 до 20%) для общего и комбинированного освещения (табл. 1.2)

Расчет и контроль освещения

 

Расчет искусственного освещения может выполняться различными методами. Наиболее распространенным в проектной практике является расчет освещения по методу коэффициента использования светового потока, который предназначен для расчета общего равномерного освещения горизонтальных поверхностей. Расчетное уравнение метода

 

Ф = (E_н kSz)/(N U_оу ), (1)

 

где Ф - световой поток каждой из ламп или каждого светильника, лм;

Е_н - нормируемая минимальная освещенность, лк;

k- коэффициент запаса, учитывает запыление светильников и износ источников света в процессе эксплуатации, равен 1,2 для ламп накаливания и 1,4 для разрядных ламп;

S - площадь помещения, м²;

z- коэффициент неравномерности освещения, характеризует отношение средней освещенности к минимальной, и равен 1,15 для ламп накаливания и 1,1 для люминесцентных ламп;

N - выбранное число ламп или светильников;

U_оу - коэффициент использования осветительной установки (светильника), показывает какая часть светового потока (в долях единицы) лампы падает на освещаемую поверхность.

 

Определяют U_оу по справочным таблицам в зависимости от типа светильников, коэффициентов отражения потолка, стен, пола или расчетной поверхности, а также индекса помещения =AB/h(A+B), где h - высота подвеса светильников над рабочей поверхностью, м; А и В - ширина и длина помещения, м.

  По формуле (1) рассчитывается световой поток Ф в лм лампы (ламп) в светильнике, необходимый для создания на рабочих поверхностях освещенности Е не ниже нормируемой на все время эксплуатации осветительной установки. По полученному в результате расчета требуемому световому потоку подбирается ближайшая стандартная лампа. Допускается отклонение светового потока лампы от расчетного не более чем на (-10%) - (+20%). При невозможности выбора ламп с таким приближением корректируют количество светильников.

 

Чаще решается обратная задача, т.е. по известному световому потоку Ф лампы (ламп) в светильнике определяется необходимое число ламп или светильников N для получения требуемой нормированной освещенности Е_Н.

 

Измерение и контроль освещенности осуществляется с помощью приборов, получивших название люксметров. Принцип действия люксметра основан на явлении фотоэлектрического эффекта. Под влиянием светового потока, падающего на селеновый фотоэлемент, в замкнутой цепи возникает ток, величина которого пропорциональна световому потоку. Прибор градуирован в люксах. Существенным преимуществом селенового фотоэлемента по сравнению с другими типами фотоэлементов является то, что его кривая спектральной чувствительности наиболее близко совпадает с кривой относительной видности человеческого глаза. При изменении освещенности фотоэлемент устанавливается горизонтально на некотором расстоянии от проводящего измерение так, чтобы тень не падала на фотоэлемент.

 

Указания по технике безопасности

 

1. Перед выполнением работы необходимо ознакомиться с принципом работы прибора.

2. При обнаружении неисправности в работе люксметра необходимо прекратить проведение опыта и сообщить об этом преподавателю или лаборанту.

 

Порядок проведения работы

 

1. Ознакомиться с указанием по эксплуатации люксметра Ю-116.

2. Замерить естественную освещенность внутри помещения лаборатории (Е_вн ) при выключенном искусственном освещении на расстоянии l = 1, 2, 3 и т.д. метра от окна в соответствии с метками на полу. При этом фотоэлемент держать параллельно полу, обращенным вверх , на уровне высоты стола(0,8 м от пола). Значение Е_вн занести в табл. 3.

1. Замерить наружную освещенность (Е_нар) и, рассчитать величину КЕО в зависимости от расстояния, заполнить табл.3. Для измерения наружной освещенности фотоэлемент необходимо поместить за окно в горизонтальном положении¹. Показания люксметра удвоить, так как свет попадает на фотоэлемент только от половины небосвода (вторая половина закрыта зданием), т.е. действительная наружная освещенность вдвое больше.

4. Определить, какому разряду работ по СНиП 23-05-95 (табл. 1.1) соответствует полученное для данного помещения значение КЕО.

5. Замерить освещенность в помещении лаборатории (Е_вн) при искусственном освещении в тех же точках, что в п.2, для чего необходимо включить все верхние светильники². Значения Е_вн занести в табл.3.

6. Произвести нормирование искусственного и естественного освещения и заполнить табл.4 в соответствии со СНиП 23-05-95 (табл. 1.1, 1.2) для заданных зрительных работ (табл. П.1 Приложения).

 

Порядок нормирования осветительных условий для заданной зрительной работы по СНиП 23-05-95.

 

1. Определить разряд зрительной работы, зная минимальный размер объекта различения по табл. 1.2. Размер объекта различения (мм) определяется ориентировочно; примеры объектов зрительной работы и соответственно их размеры представлены на стенде.

2. Определить подразряд зрительной работы по СНиП 23-05-95 (табл. 1.2), для чего:

а) определить характеристику фона (светлый, средний или темный) по коэффициенту отражения фона (r_ф) путем визуального сравнения с образцами имеющими различные r, представленным на стенде;

б) рассчитать контраст объекта с фоном (К), зная коэффициент отражения объекта (r_о), который находится также путем визуального сравнения с образцами r и, зная r_ф, по рассчитанному значению контраста (К) определить его характеристику (табл.2) можно также определить контраст по образцам контрастов объекта с сроком, представленных на стенде;

в) построчное сочетание характеристики фона и контраста (табл. 1.2) даст подразряд работы.

1. Определить нормируемое значение освещенности (Е_н) для искусственного освещения, зная разряд и подразряд работы (табл. 1.2) и зная разряд определить значение КЕО для бокового освещения (табл. 1.1) для системы совмещенного освещения.

2. Считая, что заданные зрительные работы выполняються на данном стенде,измерить освещенность в горизонтальной Е_г и вертикальной Е_в плоскостях. В зависимости от положения (горизонтального или вертикального) плоскости объекта различения, сравнить полученные значения с нормируемой освещенностью (табл.4). Результаты сравнения занести в табл.5

Содержание отчета

Отчет должен содержать:

1. Результаты измерений освещенности Е_вн при естественном и искусственном освещении, а также расчетное значение КЕО (е) в виде табл.3.

Таблица 3.

Освещенность внутри помещения

Освещенность	Расстояние от окна, м
	1	2	3	4	5
Eвн, лк (при естественном освещении)
Eвн, лк (при искусственном освещении)
КЕО (e), %

 

2. Значение наружной освещенности Е_нар.

3. Графики Е_вн=f(l) для естественного и искусственного освещения.

1. Результаты нормирования осветительных условий для заданных зрительных работ в виде табл.4.

Таблица 4.

Нормирование осветительных условий

Наимено-вание нормируемой операции или работы

Наимень- ший размер объекта разли- чения, мм

Разряд зритель- ной работы

Контраст объекта с фоном

Характе-ристика фона

Подразряд зритель- ной работы

Нормирован- ные значения искусствен- ного освещения Eвн, лк

Нормиро- ванные значения КЕО (e), %