1. Основные светотехнические понятия и единицы (определения и формулы).

• Световой поток – часть лучистого потока, который воспринимается зрением как свет Ф[лм]

• Освещенность [лс]

• Сила света [кд], где -произвольный угол из сферы произвольного радиуса

• Яркость [кд/м²] – отношение силы света излучаемого элементом в данном направлении к площади проекции излучающего элемента на плоскость перпендикулярную к этому элементу.

• Коэффициент отражения

• Коэффициент поглощения

• Коэф. пропускания

Объект различения – наименьший размер объекта или его часть, которую различают в процессе работы.

Фон – поверхность, прилегающая к объекту различения.

>0.4 – светлый фон

=0,4 - 0,2 – средний

<0,2 – темный фон

Контрастность объекта с фоном

1. Классификация производственного освещения. Виды освещения: искусственного и естественного, их классификация.

1. Естественное

2. Искусственное

3. Совмещенное

1. Естественное:

   1. Боковое (одностороннее, двухстороннее)

   2. Верхнее

   3. Комбинированное

2. Искусственное

• Общее (равномерное, локализованное)

• Комбинированное

По функциональному назначению:

• Рабочее

• Аварийное :

- освещение безопасности

- эвакуационное

• Охранное освещение – для охраны территорий

• Дежурное – применяется для освещения территории в нерабочее время.

3. Основные требования к производственного освещению.

1. Освещённость рабочей поверхности должна соответствовать характеру выполняемых зрительных работ в соответствии с нормами
   
   

2. Освещенность рабочей зоны должна быть равномерной. Соотношение освещенностей рабочей поверхности и окружающего пространства не должно превышать 10:1
   
   

3. В поле зрения не должно быть повышенной яркости
   (т.е. блескость)
   
   

4. Освещение рабочей поверхности должно быть постоянным по времени
   
   

5. Осветительная установка должна быть надёжной, безопасной и иметь эстетический вид.

4.Нормирование естественного и искусственного освещения. (Два листа!!!)

Естественное освещение.(продолжение см. на следующие листе) Нормирование естественного освещения производится согласно СНиП 23.-05-95.

Коэффициент естественного освещения – КЕО

е – зависит от размеров светового проёма и расстояния.

е_н – нормированный коэффициент естественной освещённости. Эта величина устанавливается в зависимости от характера зрительных работ, вида освещения (естественное или совмещённое), номера группы административного района.

В соответствии с нормами установлено 8 разрядов зрительных работ:

I разряд – 0.15 мм – разряд высокой точности … VIII разряд – наиболее грубый.

Россия делится на 5 групп административных районов.

В нормах указывается е_н – для 1-ой группы. Для остальных групп вычисляется как:

, где

m_N – климатический коэффициент (светового пояса).

N – номер группы административного района.

Для помещений с боковым односторонним освещением е_н указывается для самой дальней точки от окна.

Для помещений с двусторонним и комбинированным освещением е_н указывается для середины помещения.

е_н – для рабочей поверхности  0.8 м от пола.

4.Нормирование естественного и искусственного освещения (продолжение)

Искусственное освещение.

Нормирование искусственного освещения производится согласно СНиП 23.-05-95.

Нормируется величина минимальной освещённости – E_Hmin

Принципы нормирования:

1. Разряд зрительных работ.

2. Характер фона и контраста объекта с фоном.

3. Системы освещения (общая или комбинированная).

4. Типа источника света.

Как и для естественного освещения устанавливается 8 разрядов зрительных работ. Для первых 5 разрядов установлено 4 подразряда.

Норма устанавливается отдельно для общей и комбинированной систем освещения причём:

E_ком > E_общ

В зависимости от типа источника света устанавливаются нормы для газоразрядных ламп и ламп накаливания. Причём для ламп накаливания на одну ступень ниже.

E_общ  10 Е_норм

Например, если Е_н = 1000 Лк то 100 Лк

1 разряд - Е_н = 5000 Лк … 8 разряд - Е_н = 500 Лк

Для искусственного освещения кроме количественных характеристик нормируются ещё и качественные характеристики.

Р – показатель ослеплённости.

К_п – коэффициент пульсаций.

для Р = 30 – 40 %

- только для газоразрядных ламп.

1. Количественные и качественные показатели искусственного освещения.

Качественные и количественные характеристики, обычно регламентируется:

• Коэффициент пульсации светового потока (10-20% для газоразрядных ламп).

• Показатель освещенности
  (20-60%).

• Спектральные составляющие источника света.

6. Расчёт естественного освещения.

Для естественного освещения расчет заключается в определении площади (размеров) светового проёма, при котором обеспечивается нормированное значение КЕО (коэф. естественного освещения)

Для бокового одностороннего освещения:

S₀ – площадь остекления всех проёмов

- Площадь пола пемещения

- Норм. значение КЕО (см. строит. нормы 23-05-95)

- Коэф. запаса, учитывающий загрязненность светового проёма

- Коэф. затемнения световых проёмов другими зданием

- КПД светового проема(зависит от геомеррии помещения).

- общий коэф. светопрускания. светового проема (зависит от вида остекления, переплёта)

- Коэф., учитывающий отражение светового потока от внутр. поверхностей

7. Методы расчёта искусственного освещения (основные расчётные формулы без вывода)(Два листа!!!)

Целью расчёта является выбор источников света, при которых обеспечивается нормированные качественные и количественные характеристики освещения. Обычно определяют количество и мощность ламп.

Последовательность расчёта:

1. Определение (выбор) системы освещения (общая, комбинированная)

2. Определение Е_н

3. выбор светильников

4. выбор источников света

5. выбор метода расчёта

I) Метод коэф. использования светового потока (применяют для расчета равномерно освещенных горизонт. поверхностей, учитывают отраженный световой поток):

Пусть есть n светильников, каждый из которых создает световой поток Ф, тогда Ф_общ = n∙Ф

- Коэф. использования светового потока.

- средняя освещенность

- коэф. линейной освещенности

Е_мин должно поддерживаться во время всего срока эксплуатации и соответствовать нормированным значениям. , где К_з – коэф. запаса

По Ф определяем мощность лампы Р(+/- 10%)

Проверочный расчёт (количество ламп, обеспечивающих необходимую освещенность)

7. Методы расчёта искусственного освещения (продолжение)

2) Точечный метод:

Достоинство метода – большая универсальность. Он подходит как для расчета общих, так и локализованных источников освещения, для горизонтальных, вертикальных и наклонных плоскостей. Применяется в случаях, когда можно пренебречь световым потоком.

Рассмотрим расчет освещённости горизонтальной поверхности:

- освещенность точки А.

или

, где h высота подвеса светильника над рабочей поверхностью.

А

h

r

α

S

I

8. Источники света: их типы и основные характеристики. (Два листа!!!)

Основные параметры, характеризующие лампы:

1. Электрические: напряжение, мощность, род тока

2. Светотехнические: , (световая отдача), I . = / P [Ам/Вт]

3. Эксплуатационные: а) срок службы светильника, t (час), б)  ≤ 20%

4. Конструктивные: - форма колбы, наличие газа, давление газа

2 группы источников света:

1. Л.Н. – лампы накаливания (с вольфрамовой нитью)

2. газоразрядные лампы [ГЛ]

Основные преимущества Л.Н.:

А) простота эксплуатации

Б) низкая себестоимость

В) экологически чистые

Г) работают в широком диапазоне температур

Д) некритичны к питании напряжению

Недостатки Л.Н.:

А) низкая светоотдача =7-20 Лм/Вт

Б) низкий срок службы t= 1000 час.

В) спектр света отличается от естественного (сдвинут в ИК диапазон)

Газоразрядные лампы Г.Л.:

Преимущества:

= 70-110 Лм/Вт

t = 8000-10000 часов. Можно обеспечить любой спектр излучения.

Недостатки:

1. Необходим пускорегулирующий аппарат (ПРА)

2. Экологически вредны

3. Большие пульсации светового потока (возможен стробоскопический эффект)

КГ( кварцево-галогеновые):

Светоотдача = 30 Лм/Вт

t= 3000 час. Наличие паров йода

8. Источники света: их типы и основные характеристики. (Продолжение)

ГЛ (газоразрядные лампы) являются представителями ЛЛ (люминесцентных ламп). Их светоотдача = 70 Лм/Вт, t= 10 000час.

ЛЛ подразделяются на

• ЛД – лампы дневного света

• ЛХБ – лампы холодного белового света

• ЛТБ – лампы теплого белого света

• хххЦ – с улучшенной цветопередачей

Недостатки ЛЛ:

• ограниченная мощность (до 100 Вт)

• экологически вредны

• работают при t > 0° C