Природа світла

Природа світла

План

Лекція №13. Освітлення виробничих приміщень. Електромагнітні поля та випромінювання радіочастотного діапазону.

2. Основні світлотехнічні поняття та одиниці

3. Види виробничого освітлення

4. Основні вимоги до виробничого освітлення

Основна інформація про навколишній світ – близько 90% – надходить через зорове сприйняття. Раціональне виробниче освітлення має попереджати розвиток зорового і загального стомлення, забезпечува- ти психологічний комфорт при виконанні тих чи інших видів зоро- вих робіт, сприяти збереженню працездатності, поліпшенню якості продукції, що випускається, зниженню виробничого травматизму, а також підвищенню безпеки праці. Збільшення освітленості з 100 до 1000 лк при напруженій зоровій роботі підвищує продуктивність праці на 10–20%, зменшує кількість браку на 20% та знижує число нещасних випадків на 30%.

Світло - один із суттєвих чинників виробничого середовища, завдя­ки якому забезпечується зоровий зв'язок працівника з його оточенням. Відомо, що біля 80% всієї інформації про навколишнє середовище над­ходить до людини через очі - наш зоровий апарат.

Правильно організо­ване освітлення позитивно впливає на діяльність центральної нервової системи, знижує енерговитрати організму на виконання певної роботи, що сприяє підвищенню працездатності людини, продуктивності праці і якості продукції, зниженню виробничого травматизму тощо. Так, наприклад, збільшення освітленості від 100 до 1000 люкс при напруже­ній зоровій роботі приводить до підвищення продуктивності праці на 10-20%, зменшення браку на 20%, зниження кількості нещасних випад­ків на 30%.

Слід відмітити особливо важливу роль в життєдіяльності людини при­родного освітлення, його ультрафіолетової частини спектру. Природне освітлення стимулює біохімічні процеси в організмі, поліпшує обмін речо­вин, загартовує організм, йому властива протибактерицидна дія тощо. У зв'язку з цим при недостатньому природному освітленні в умовах вироб­ництва санітарно-гігієнічні нормативи вимагають у системі штучного освітлення застосовувати джерела штучного світла з підвищеною складо­вою ультрафіолетового випромінювання - еритемні джерела світла.

Спроможність зорового сприйняття визначається енергетичними, просторовими, часовими та інформаційними характеристиками сиг­налів, що надходять до людини. Видимість об'єкту залежить від вла­стивості ока, а також освітлення (або власного світла об'єкту).

Під час здійснення будь-якої трудової діяльності втомлюваність очей, в основному, залежить від напруженості процесів, що супрово­джують зорове сприйняття. До таких процесів відносяться адаптація та акомодація.

Адаптація - здатність ока пристосовуватися до різної освітленості зву­женням і розширенням зіниці в діапазоні 2-8 мм.

Акомодація - пристосування ока до зрозумілого бачення предметів, що зна­ходяться від нього на різній відстані, за рахунок зміни кривизни кришталика.

Для створення оптимальних умов зорової роботи слід враховувати не лише кількість та якість освітлення, а й кольорове оточення. Діючи на око, випромінювання, що мають різну довжину хвилі, викликають відчуття того або іншого кольору. Межі колірних смуг наступні:

Колір Довжина хвилі, нм

Фіолетовий 380-450

Синій 450-480

Зелений 510-550

Жовтий 575-585

Оранжевий 585-620

Червоний 620-780

Для ока людини найбільш відчутним є жовто-зелене випромінювання із довжиною хвилі 555 нм. Спектральний склад світла впливає на продуктив­ність праці та психічний стан людини.

Оптична зона сонячного спектра (10–340000 нм) поділяється на інфрачервоне випромінювання (ІЧ) з λ = 340000...760 нм,

видиме випромінювання λ = 760...380 нм,

ультрафіолетове випромінювання (УФ) λ =380...10 нм.

Світло (видиме випромінювання) – це випромінювання, яке безпосередньо викликає зорове відчуття. За своєю природою це електромагнітні хвилі з довжиною хвилі λ = 380...760 нм.

Так, якщо продуктивність людини при природному освітленні прийняти за 100%, то при червоному та оранжевому освітленні (довжина хвилі 600..780 нм) вона становить лише 76%. При над­мірний яскравості джерел світла та оточуючих предметів може відбутись засліплення робітника. Нерівномірність освітлення та неоднакова яскравість оточуючих предметів призводять до частої переадаптації очей під час вико­нання роботи і, як наслідок цього, - до швидкого вломлення органів зору. Тому поверхні, що добре освітлюються, краще фарбувати в кольори з коефі­цієнтом відбивання 0,4-0,6 (світлі тони) і, бажано, щоб вони мали матову або напівматову поверхню.

2. Основні світлотехнічні поняття та одиниці

Основними поняттями системи світлотехнічних величин і одиниць є світ­ловий потік, сила світла, освітленність і яскравість, фон, яркісний контраст і видимість.

Світловий потік F - це потік випромінювання, що оцінюється за його дією на людське око. За одиницю світлового потоку прийнято люмен (лм).

Сила світла І - просторова густина світлового потоку, яка визначається відношенням світлового потоку F (лм) до тілесного кута с, у якому цей потік поширюється: І = F/с. За одиницю сили світла прийнято канделу (кд).

Тілес­ний кут - частина простору сфери, обмежена конусом, що спирається на поверхню сфери з вершиною у її центрі. За одиницю тілесного кута прийня­то стерадіан (ср).

Освітленість Е - поверхнева густина світлового потоку. При рівномірному розподілі світлового потоку F, перпендикулярного освітлюваній поверхні S, освітленість Е = F/S. Наприклад, освітленість поверхні у повний місяць -0,2-0,3 лк, білої ночі 2-3 лк, опівдні (літо) - 68000-99000 лк.

Яскравість поверхні В - поверхнева густина сили світла, визначається як відношення сили світла І у даному напрямі до проекції поверхні, що світить­ся, на площину, перпендикулярну до напряму спостереження. В = І/S cos а, де а - кут між нормаллю до поверхні і напрямом зору. За одиницю яскраво­сті прийнято канделу на квадратний метр (кд/м²). Для ефективного бачення об'єкту фонова яскравість повинна знаходитися у діапазоні 10-500 кд/м².

Фон - поверхня, що безпосередньо прилягає до об'єкта. Він оцінюється коефіцієнтом відбиття. Фон вважають світлим при р > 0,4, середнім - при 0,4 і р > 0,2 та темним при р > 0,2.

Контраст K об'єкта спостереження та фону визначається різницею між їх яскравостями. Контраст вважають великим при К > 0,5, середнім при 0,2 < K < 0,5, малим при K < 0,2.

Видимість V характеризує здатність ока сприймати об'єкт. Видимість зал­ежить від освітлення, розміру об'єкта розпізнавання, його яскравості, контра­сту між об'єктом і фоном, тривалості експозиції: V = К/К_п, де К - контраст між об'єктом і фоном; К_пор - пороговий контраст, тобто наймен­ший контраст, що розрізняється оком за даних умов. Для нормального зоро­вого сприйняття V повинна бути рівною 10-15.

Час зберігання зорового відчуття - 0,2-0,3 с. Сприйняття мерехтливого світла має специфічні особливості. Серія світлових імпульсів сприймається як безупинний сигнал, якщо інтервали між імпульсами порівняні з часом інерції зору. Критична частота мерехтіння дорівнює 15-70 Гц. Таким чином, для забезпечення стабільного зображення частота регенерації сигналу повин­на бути не нижчою 70 Гц. Наприклад, у сучасних моніторах частота регенера­ції зображення складає 85 Гц і вище.

3. Види виробничого освітлення

Дата добавления: 2014-01-07