Основные светотехнические величины и единицы их измерения. Системы и виды освещения на рабочем месте

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат по курсу

Безопасность  жизнедеятельности 

на тему: «Основные светотехнические величины и единицы их измерения. Системы и виды освещения на рабочем месте.»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Санкт-Петербург

2011

Содержание

 

Введение

 

Свет является естественным условием жизни человека, необходимым для здоровья и высокой производительности труда. Обеспечивая непосредственную связь организма с окружающим миром, свет является сигнальным раздражителем для органа зрения и организма в целом. Достаточное освещение действует тонизирующе, улучшает протекание основных процессов высшей нервной деятельности. Основная информация об окружающем мире около 90 % - поступает через зрительное восприятие. Именно поэтому правильное освещение имеет огромное положительное значение.¹

Освещение помещений и рабочих мест - один из важнейших элементов благоприятных условии труда. Неправильное и недостаточное освещение может привести к созданию опасных ситуаций. Наилучшие условия для полного зрительного восприятия создает солнечный свет.

Для гигиенической оценки условий труда используются светотехнические единицы, принятые в физике.

 

Целью моей работы являлось изучение светотехнических величин, единицы их измерения, системы и виды освещения на рабочем месте.

 

Основные задачи:

- рассмотреть, в чем именно заключается освещение помещений (а именно на рабочем месте)

- узнать светотехнические величины

- рассмотреть единицы измерения светотехнических величин

- рассмотреть системы и виды освещения на рабочем месте

 

Объект: Наука об освещенности

Методы: Анализ систем

          Предмет: различная освещенность помещений

 

Физиологическое значение освещения.

 

Зрительный анализатор человека (глаза) воспринимает электромагнитные излучения в диапазоне длин волн 0,38 - 0,76 мкм как видимый свет. Кванты света, обладая большой энергией, влияют на структуру и метаболизм клеток и тканей живых организмов: стимулируют дыхание, кровообращение, деятельность желез внутренней секреции и процессы роста, синтез витамина D и некоторых гормонов (серотонина - «гормона радости»), усвоение кальция, фосфора и других минеральных элементов. Достаточное освещение обеспечивает безопасность, высокое качество и производительность труда, которая возрастает на 15-18%. При неблагоприятных условиях видения (недостаточной или значительно изменяющейся освещенности и т.п.) глаза человека приспосабливаются благодаря особым свойствам аккомодации и адаптации.²

 

Аккомодация - способность глаза приспосабливаться к ясному видению предметов, находящихся от него на разных расстояниях. Адаптация - способность глаза изменять чувствительность при изменении условий освещения.

 

Излишне яркий источник света вызывает ослепление (в первый момент человек практически не видит).В  зависимости от разности яркостей излучения  процесс адаптации значительно  замедляется (до нескольких минут). Ослепление, особенно систематическое (при сварочных работах), вызывает раздражение и резь в глазах, головные боли, травмирует орган зрения и нервную систему. ³

 

Рациональное освещение  должно соответствовать гигиеническим (иметь благоприятный спектральный состав, обеспечивать достаточную освещенность, равномерность, отсутствие слепимости) и экономическим требованиям.

 

Основные светотехнические величины

 

Для гигиенической оценки условий труда используются светотехнические единицы, принятые в физике.

Видимое излучение- это участок спектра электромагнитных колебаний в диапазоне длины волн от 380 до 770 нанометров (нм), воспринимаемый человеческим глазом.

Световой поток F- мощность лучистой энергии, оцениваемой по сетевому ощущению, воспринимаемому человеческим глазом. За единицу светового потока принят люмен (лм). Световой поток, отнесенный к пространственной единице- телесному углу и, называется силой света:

la=dF/dw,

где la.- сила света под углом w): df— световой поток, равномерно распределяющий в пределах телесного угла dw.

За единицу силы света принята кандела (кд). Одна кандела—сила света, испускаемого  с поверхности площадью 1/600000 м2 полного излучателя (государственный световой эталон) в перпендикулярном направлении при температуре затвердевания платины (2046,65 К) при давлении  101325 Па (760 мм рт. ст.». Освещенность Е — плотность светового потока на освещаемой поверхности. За единицу освещенности принят люкс (лк)

E=dF/dS,

где dS — площадь поверхности, на которую падает световой поток dF.

Яркость поверхности L, а данном направлении—отношение силы света, излучаемого поверхностью в этом направлении, к проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную данному направлению. Единица яркости—кандела на квадратный метр (кд/м²)

La=dIa/dS×cosa

где dIa —сила света, излучаемого поверхностью dS в направлении a.

Яркость освещенных поверхностей зависит от их световых свойств, от степени освещенности, а в большинстве  случаев также от угла, под которым поверхность рассматривается.

Световые свойства поверхностей характеризуются  коэффициентами отражения r, пропускания t и поглощения b. Эти коэффициенты безразмерные и измеряются в долях единицы (r+t+ +b=1) или в процентах:

r=Fr/F; t=Ft/F; b=Fb/F⁴

где Fr, Ft, Fb — соответственно отраженный, поглощенный и прошении через поверхность световой поток F — падающий на поверхность световой поток.

Требуемый уровень освещенности определяется степенью точности зрительных работ. Для рациональной организации  освещения необходимо не только обеспечить достаточную освещенность рабочих поверхностей, но и создать соответствующие качественные показатели освещения. К качественным характеристикам освещения относятся равномерность распределения светового потока, блескость, фон, контраст объекта с фоном и т. д.⁵

Различают прямую блескость, возникшую  от ярких источников света и частей светильников, попадающих в поле зрения работающих, и отраженную блескость от поверхностей с зеркальным отражением. Блескость в поле зрения вызывает чрезмерное раздражение и снижает чувствительность и работоспособность глаза. Такое изменение нормальных зрительных функций называется слепимостью.

Слепящее действие зависит  не только от блескостти поверхности, направленной к глазу, но и от контракта  различения с фоном (К), который определяется отношением абсолютной разности между яркостью объекта и фона к яркости фона: чем он меньше, тем больше ослепленпость.

Контраст объекта различения с  фоном (К) считается:

большим—при К>0,5;

средним—при К=0,2—0,5;

малым — при К<0,2.

Чтобы избежать слепящего  действия света, необходимо подвешивать лампы на определенной высоте, которую выбирают в зависимости от мощности лампы и защитного угла (угла падения света на рабочее место) с учетом отражающих поверхностей. Для повышения видимости целесообразно увеличить контраст различаемых объектов, что более эффективно и экономично в сравнении с увеличением освещенности рабочей поверхности. При повышении контраста следует учитывать цветность и коэффициенты отражения объектов и фона.

Фоном считается поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на которой он рассматривается, фон характеризуется способностью отражать световой поток и считается светлым при коэффициенте отражения поверхности r>0,4, средним при r=0,2—0,4 и темным при r<0,2.⁶

Для повышения равномерности  распределения яркостей в поле зрения потолки, и стены рекомендуется  окрашивать в светлые тона: салатовый, светло-желтый, кремовый, светло-зеленый или бирюзовый.

Производственное оборудование рекомендуется окрашивать в светло-зеленые тона, движущиеся части—светло-желтые, а открытые механизмы в ярко-красный цвет. Для измерения и контроля освещенности применяют люксметры Ю-116 и Ю-117, принцип действия которых основан на фотоэлектрическом эффекте. При освещении фотоэлемента в цепи соединенного с ним гальванометра возникает фототек, обусловливающий отклонение стрелки миллиамперметра, шкалу которого градуируют в люксах. Для использования в люксметрах наиболее пригоден селеновый фотоэлемент, так как его спектральная чувствительность близка к спектральной чувствительности глаза.

Освещенность в диапазоне  от 0 до 100 лк измеряется открытым фотоэлементом без насадок. Использование насадок различных типов, имеющих обозначение К, М, Р, Т значительно расширяет диапазон измерений освещенности, который доходит до 100000 лк.

Для измерения яркости  используют фотометры, в которых  яркость поля прибора сравнивается с яркостью исследуемой поверхности.

Для освещения производственных, служебных, бытовых помещений используют естественный свет и свет от источников искусственного освещения.

 

Единицы измерения светотехнических величин

 

Единицей измерения  освещённости в системе СИ служит люкс (1 люкс = 1 люмену на квадратный метр), в СГС — фот (один фот равен 10000 люксов). В отличие от освещённости, выражение количества света, отражённого поверхностью, называется яркостью.

 

Освещённость прямо  пропорциональна силе света источника  света. При удалении его от освещаемой поверхности её освещённость уменьшается  обратно пропорционально квадрату расстояния.

 

Когда лучи света падают наклонно к освещаемой поверхности, освещённость уменьшается пропорционально  косинусу угла падения лучей.

 

Освещённость  находят  по формуле:

 

где  — сила света  в канделах;  — расстояние до источника  света;  — угол падения лучей света относительно нормали к поверхности.

 

Освещённость в фототехнике  определяют с помощью экспонометров  и экспозиметров, в фотометрии —  с помощью люксметров.⁷

 

Системы и виды освещения  на рабочем месте

 

Освещённость на рабочем месте должна соответствовать характеру зрительной работы; равномерное распределение яркости на рабочей поверхности и отсутствие резких теней; величина освещения постоянна во времени (отсутствие пульсации светового потока); оптимальная направленность светового потока и оптимальный спектральный состав; все элементы осветительных установок должны быть долговечны, взрыво-, пожаро-, электробезопасны.

При освещении рабочего места используют:

 

• естественное освещение;
• искусственное;
• совмещенное.

 

Естественное освещение- это освещение, создаваемый светом неба(прямым и отраженным), искусственное- человек осуществляет с помощью электрических лампам, и совмещенное, при котором в светлое время суток недостаточное по нормам естественное освещение дополняется искусственным. B спектре естественного (солнечного) света в отличие от искусственного гораздо больше необходимых для человека ультрафиолетовых лучей. Для естественного освещения характерна высокая диффузность (рассеянность) света, весьма благоприятная для зрительных условий работы.

 

Естественное освещение  подразделяют на:

 

• боковое (осуществляемое через световые проемы в наружных окнах)
• верхнее (осуществляемое через аэрационные и зенитные фонари, проемы в перекрытиях, а также через световые проемы в местах перепада высот смежных пролётов зданий)
• комбинированное (к верхнему освещению добавляется боковое)

 

По конструктивному  исполнению искусственное освещение  может быть двух систем — общее  и комбинированное, когда к общему освещению добавляется местное, концентрирующее световой поток непосредственно на рабочих местах.

 

Общее освещение подразделяют на общее равномерное освещение (при равномерном распределении  светового потока без учета расположения оборудования) и общее локализованное освещение (при распределении светового  потока с учетом расположения рабочих мест). Применение одного местного освещения внутри зданий не допускается.⁸

 

Заключение

В своей  работе я рассмотрела, что такое  освещение, какие термины в себя включает это понятие, светотехнические величины и единицы их измерения, виды освещения, характеристики естественного и искусственного освещения.

Все это в непосредственной мере влияет на микроклимат, а значит и на здоровье, самочувствие человека. Вот почему так важно соблюдать все требования и нормы, связанные с освещением помещения или рабочего места человека. 
Список литературы

 

1. Жидецкий В.Ц., Джигирей В.С., Мельников А.В. Основы охраны труда: Учебник, Изд. 2-е, дополненное. Львов: Афиша, 2000.
2. Смольянинов Н. Г. Безопасность жизнедеятельности. Нормативные основы: Учебное пособие. М.: Изд-во РУДН, 1994.
3. URL: http://ru.wikipedia.org/wiki/Освещенность Википедия
4. URL: http://www.nreferat.ru/referat/osveschenie-pomescheniy/9 Рефераты по физике
5. URL: http://www.neuch.ru/referat/49136.html Системы и виды освещения