4 Методичні вказівки
Вивчаючи матеріал теми, слід пам’ятати, що освітлення відіграє важливу роль у житті людини. Біля 90% інформації сприймається через зоровий канал, тому правильно виконане раціональне освітлення має важливе значення для виконання всіх видів робіт. Світло є не тільки важливою умовою роботи зорового аналізатора, але й біологічним фактором розвитку організму людини в цілому. Отже, недостатня освітленість або її надмірна кількість знижують рівень збудженості центральної нервової системи і, природно, активність усіх життєвих процесів.
Стан освітлення виробничих приміщень відіграє важливу роль і для попередження виробничого травматизму. Багато нещасних випадків на виробництві стається через погане освітлення.
Опрацьовуючи матеріал теми, звернути увагу на основні світлотехнічні характеристики та поняття.
Вивчаючи природне освітлення, слід розглянути його значення як виробничого так і фізіолого-гігієнічного чинника для працюючих. Звернути увагу на основні вимоги до освітлення, нормування природного освітлення та розрахунок.
Слід пам’ятати, що найпростіший метод розрахунку природної освітленості зводиться до вибору вікон і розрахунку їх кількості за світловим коефіцієнтом. Більш точний розрахунок природного освітлення приміщень через вікна проводять за коефіцієнтом природної освітленості.
Розглядаючи штучне освітлення, слід розуміти, що світлотехнічні розрахунки є основою при проектуванні освітлювальних установок. Метою розрахунку є визначення потрібного світлового потоку світильників, за яким у довідкових таблицях знаходять найбільш близьке значення потужності стандартної лампи потрібного типу.
Починаючи розрахунки, потрібно мати такі параметри освітлювальної установки: нормування освітленості, види та системи освітлення, джерело світла, тип світильників та їх розміщення.
Запам’ятайте, що на практиці для розрахунків штучного освітлення використовують метод коефіцієнта використання світлового потоку, точковий метод, а в деяких найпростіших випадках користуються методом питомої потужності.
¨ Теоретичні відомості
Раціональне освітлення повинно відповідати таким умовам: бути достатнім (відповідним нормі); рівномірним; не утворювати тіней на робочій поверхні; не засліплювати працюючого; напрямок світлового потоку повинен відповідати зручному виконанню роботи. Це сприяє підтримці високого рівня працездатності, зберігає здоров’я людини та зменшує травматизм.
За своєю природою світло – це видиме випромінювання електромагнітних хвиль довжиною від 380 до 780 нм. В залежно від джерела світла виробниче освітлення може бути трьох видів:
Природне – це пряме або відбите світло сонця (небосхилу), що освітлює приміщення через світлові прорізи в зовнішніх огороджувальних конструкціях.
Штучне – здійснюється штучними джерелами світла (лампами розжарювання або газорозрядними) і призначене для освітлення приміщень у темні години доби, або таких приміщень, які не мають природного освітлення.
Сполучене (суміщене) – одночасне поєднання природного і штучного освітлення.
Світловий потік – потік променевої енергії, що сприймається органами зору як світло. Одиницею світлового потоку є люмен (лм) – світловий потік, що випромінюється одиничним джерелом світла силою в одну канделу, розміщеним у вершині тілесного кута в один стерадіан.
Сила світла – відношення світлового потоку до одиниці простору – тілесного кута. За одиницю сили світла прийнята кандела (кд).
Освітленість – густина світлового потоку на освітлювальній поверхні.
Одиниця освітленості – люкс (лк).
Яскравістю поверхні називають відношення сили світла, випромінюваного в розглядуваному напрямі, до площі, що освітлюється.
До якісних показників умов зорової роботи належать:
Фон – це поверхня, яка прилягає до об’єкта розрізнення, на якій він розглядається.
Контраст об’єкта з фоном характеризується співвідношенням яскравості розрізняльного об’єкта та фону.
Видимість характеризує здатність ока розрізняти об’єкт з фоном.
Показник осліпленості є критерієм оцінки осліплюваної дії освітлювальної установки.
Об’єкт розрізнювання – це мінімальні окремі його частини, які необхідно розрізняти в процесі роботи.
Для вимірювання освітленості і світлотехнічних величин застосовують прилади люксметри модифікації Ю-16, Ю-17, Ю-116, Ю-117 та портативний цифровий люксметр-яскравомір ТЭС 0693.
Природне освітлення залежно від напрямку проникнення світла у приміщенні буває бокове – через віконні прорізи, верхнє – через спеціальні фон арі або прорізи у стелі та комбіноване – через віконні прорізи і ліхтарі та отвори в стелі. Санітарними правилами передбачається природне освітлення залежно від характеру зорової роботи, розмірів об’єктів розпізнання, контрастності і характеристики фону.
Для
нормування природного освітлення
прийнято коефіцієнт природної освітленості
е,
який визначають із відношення освітленості
у певній точці приміщення
до освітленості, що створюється світлом
від відкритого небосхилу
:
(2.3)
Нормативні значення коефіцієнта природної освітленості використовують при розрахунках загальної світлопропускної площі вікон проектованого приміщення.
За значенням світло пропускної площі одного вікна (стандартна величина) визначають для виробничого приміщення кількість вікон.
Штучне освітлення поділяється в залежності від призначення на робоче, аварійне, евакуаційне та охоронне. Розрізняють такі системи штучного освітлення: загальне, місцеве та комбіноване.
Система загального освітлення призначена для освітлення всього приміщення, вона може бути рівномірною та локалізованою. Загальне рівномірне освітлення встановлюють у цехах, де виконуються однотипні роботи невисокої точності по усій площі приміщення при великій щільності робочих місць. Загальне локалізоване освітлення встановлюють на поточних лініях, при виконанні робіт, різноманітних за характером, на певних робочих місцях, при наявності стаціонарного затемнюючого обладнання, та якщо треба створити спрямованість світлового потоку.
Місцеве освітлення призначається для освітлення тільки робочих поверхонь, воно може бути стаціонарним (наприклад, для контролю за якістю продукції на поточних лініях) та переносним (для тимчасового збільшення освітленості окремих місць або зміни напрямку світлового потоку при огляді, контролі параметрів, ремонті).
Комбіновані освітлення складається з загального та місцевого. Його передбачають для робіт І-VІІІ розрядів точності за зоровими параметрами, та коли необхідно створити концентроване освітлення без утворення різких тіней.
Головними джерелами світла для промислового освітлення є лампи розжарювання (вакуумні, газонаповнені, газонаповнені біоспіральні та ін.) та газорозрядні лампи різноманітних типів. Газорозрядні лампи (люмінесцентні, ртутні, високого тиску дугові типу ДРЛ та ін.) випромінюють світло, близьке до природного, поверхня колби цих ламп порівняно холодна, вони більш економні, дозволяють створювати високу освітленість.
Світильники за напрямком світлового потоку поділяються: на світильники прямого світла (випромінювання нижче за світильник, не менше 80% світлового потоку спрямовано на робочу поверхню); відбитого світла (40…60% світлового потоку спрямовується на робочу поверхню, а решта – на стелю).
За ступенем захисту від навколишнього середовища світильники поділяються на: пилозахищені (відкриті); пилозахищені та пилонепроникні; водозахищені (від потрапляння крапель зверху); водонепроникні або герметичні (навіть при зануренні у рідину); вибухозахищені (для вибухонебезпечних і пожежонебезпечних приміщень).
Нормами встановлюються мінімально допустимі величини освітленості виробничих та допоміжних приміщень, житлових та громадських будівель, територій виробничих підприємств, відкритих просторів та залізничних шляхів. Мінімальна освітленість встановлюються залежно від характеру зорової роботи за найменшим розміром об’єкта розрізнення, контрастом об’єкта з фоном і характеристикою фону. Враховується система робочого освітлення (загальне або комбіноване) та джерела світла (лампи розжарювання або газорозрядні).
Згідно з нормами всі роботи в залежності від розміру об’єкта розрізнення поділяються на 8 розрядів, більшість з яких ділиться на 4 підрозряди (а, б, в, г) за характером фону та величиною контрасту об’єкта з фоном К.
На промислових підприємствах робоче освітлення більшості виробничих приміщень відповідає ІІІ-VІІІ розрядам зорових робіт. Крім робочого освітлення, нормами передбачається встановлення аварійного, евакуаційного та охоронного освітлення.
Метою розрахунку штучного освітлення є визначення потрібної потужності електричного освітлюваного пристрою для створення у виробничому приміщенні заданої освітленості.
При проектуванні освітлювального пристрою необхідно:
вибрати тип джерела світла;
визначити систему освітлення;
вибрати тип світильника;
розподілити світильники і визначити їх кількість;
визначити норму освітленості на робочому місці.
Для розрахунку штучного освітлення використовують такі методи:
метод коефіцієнта використання світлового потоку;
метод питомої потужності;
точковий метод.
Метод коефіцієнта використання світлового потоку доцільно застосовувати при розрахунку загального рівномірного освітлення горизонтальних поверхонь з урахуванням відбитих від стін і стелі світлових потоків. Метод не можна застосовувати при розрахунках локалізованого освітлення, освітлення похилих поверхонь, місцевого освітлення.
За методом коефіцієнта використання світлового потоку можна:
визначити потужність ламп, які використовуються, якщо задана їх кількість;
визначити кількість ламп, якщо завчасно відома їх потужність.
Послідовність розрахунку методом коефіцієнта використання світлового потоку така:
Перевіряють допустимість застосування методу.
Вибирають тип джерела світла і тип світильників, визначають їх розміщення і кількість.
Визначають рівень нормованої освітленості.
Визначають коефіцієнт відбиття стелі і стін.
Визначають індекс приміщення.
Визначають за довідковою таблицею коефіцієнт використання світлового потоку.
Визначають коефіцієнт запасу і мінімальної освітленості.
Розраховують потрібний світловий потік джерел світла у світильнику.
Підбирають за таблицею ламп вибраного типу найближчу за світловим потоком.
Визначають сумарну потужність світильників освітлювальної установки.
Точковий метод розрахунку освітлення адміністративних споруд і приміщень використовуються значно рідше, ніж визначення освітлення за допомогою коефіцієнта використання світлового потоку і його спрощених способів. Він використовується для розрахунку локалізованого освітлення і при перевірочних розрахунках освітлення в конкретних місцях освітлювальної поверхні. Точковий метод дозволяє точно враховувати освітленість, яка створюється світловим потоком, відбитим від стін і стелі.
´ Питання для самоконтролю
Яке значення відіграє світло для працездатності та здоров’я людини?
Які Ви знаєте види освітлення?
Які Ви знаєте світлотехнічні величини?
Якими приладами вимірюється освітленість?
Що Ви знаєте про природно освітленість? Назвіть види природного освітлення.
Що таке коефіцієнт природної освітленості (КПО)?
Як поділяється штучне освітлення за функціональним призначенням?
Які джерела штучного світла застосовуються? Дайте їх порівняльну характеристику.
Як нормується штучне освітлення для виробничих приміщень?
Як розраховується штучне освітлення за методом питомої потужності?
Як розраховується штучне освітлення за методом коефіцієнта використання світлового потоку?
Як розраховують освітлення точковим методом?
& Прочитайте
Л-8, с.191…193; Л-9, с.129…135; Л-10, с.96…98; Л-11, с.215…217; Л-12, с.332…341