Основные светотехнические характеристики и понятия

Производственное освещение характеризуется количественными и каче­ственными показателями. Количественные показатели характеризуются основ­ными светотехническими величинами, к которым относятся световой поток, сила света, освещенность и яркость.

Качественными показателями, определяющими условия зрительной рабо­ты, являются: фон, контраст объекта различения с фоном, показатель ослеплённости, коэффициент пульсации освещенности, показатель дискомфорта.

Световой поток (F) — мощность лучистой энергии, оцениваемая глазом по произведенному ею световому ощущению. Световой поток измеряется в лю­менах (лм).

Сила света (I) — пространственная плотность светового потока. Сила света определяется отношением светового потока к телесному углу, в пределах кото­рого световой поток распределен равномерно, и измеряется в канделах (кд).

где I — сила света, кд;

F — световой поток, лм;

w — телесный угол, ср.

Телесный угол (w) — часть пространства, ограниченная конусом, имею­щим вершину в центре сферы и опирающимся на ее поверхность. Телесный угол определяется отношением площади (S), которую конус вырезает на по­верхности сферы, к квадрату радиуса (r) этой сферы и измеряется в стерадиа­нах (ср), т.е. когда S= r².

Освещенность (Е) — поверхностная плотность светового потока. Освещен­ность определяется отношением светового потока, падающего на элемент поверхности, содержащий данную точку, к площади этого элемента и измеряется в люксах (лк).

,

где Е — освещенность, лк;

F — световой поток, падающий на элемент поверх­ности, лм;

S — площадь элемента поверхности, м².

Яркость поверхности (В) — светотехническая величина, непосредственно воспринимаемая глазом. Яркость поверхности определяется отношением силы света в данном направлении к площади проекции излучающей поверхности на плоскость, перпендикулярную к данному направлению излучения.

,

где В — яркость поверхности, кд/м²;

I — сила света, кд;

S — площадь излучаю­щей поверхности, м²;

α — угол между направлением излучения и плоскостью поверхности, град.

При обычных условиях яркость 30000 кд/м² является слепящей. Гигиени­чески приемлемой считается яркость до 5000 кд/м².

Фон — поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различе­ния, на котором он рассматривается.

Фон считается:

светлым — при коэффициенте отражения поверхности более 0,4;

средним — от 0,2 до 0,4;

темным — менее 0,2.

При этом коэффициент отражения поверхности определяется отношени­ем отражаемого от поверхности светового потока (Ф _отр ) к падающему на нее световому потоку (Ф _пад).

Контраст объекта различения с фоном (К) определяется отношением абсо­лютной величины разности между яркостью объекта и фона к яркости фона по формуле

,

где L_о — яркость объекта различения, кд/м²;

L_ф — яркость фона, кд/м².

Контраст объекта различения с фоном считается:

большим — при К более 0,5 (объект и фон резко различаются по яркости);

средним — при К от 0,2 до 0,5 (объект и фон заметно различаются по яркости);

малым — при К менее 0,2 (объект и фон мало различаются по яркости).

Показатель ослепленности (Р) — критерий оценки слепящего действия ос­ветительной установки, определяемый по формуле

Р= (S - 1)1000,

где S — коэффициент ослепленности, определяемый отношением пороговых разностей яркости при наличии и отсутствии слепящих источников в поле зрения.

Коэффициент пульсации освещенности (К _п,% ) — критерий оценки относи­тельной глубины колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока газоразрядных ламп при питании их переменным током, оп­ределяемый по формуле

где Е _max и Е _min — соответственно максимальное и минимальное значение осве­щенности за период ее колебания, лк;

E _ср — среднее значение освещенности за тот же период, лк.

Показатель дискомфорта (М) — критерий оценки дискомфортной блескости, вызывающей неприятные ощущения при неравномерном распределе­нии яркостей в поле зрения, выражающийся формулой

,

где L_c — яркость блеского источника, кд/м²;

w — угловой размер блеского источника, ср;

φ_о — индекс позиции блеского источника относительно линии зрения;

L _АД — яркость адаптации, кд/м².

При проектировании показатель дискомфорта рассчитывается инженер­ным методом.

Объект различения – рассматриваемый объект, отдельная его часть или дефект, которые требуется различать в процессе работы (например, при работе со шкалами – толщина линии шкалы; при чтении – размер буквы, запятой, точки и т.п.), мм

Цилиндрическая освещенность (Е _ц ) – характеристика насыщенности помещения светом. Определяется как средняя плотность светового потока на поверхности вертикально расположенного в помещении цилиндра, радиус и высота которого стремятся к нулю. Расчет Е _ц производится инженерным методом.

Коэффициент запаса – принимается при проектировании естественного, искусственного и совмещенного освещения, учитывающего снижение освещенности в процессе эксплуатации из-за загрязнения и старения светопрозрачных заполнений в световых проемах, источников света (ламп) и светильников, а также отражающих свойств поверхностей помещения. Принимается по СНиП 23-05-95.