Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Основы светотехники. Основные свойства света.



Основной светотехнической величиной в международной системе единиц является сила света. За единицу силы света принята кандела (кд).

Кандела— сила света, излучаемая с поверхности площадью 1/600 000 м2 полного

излучателя в перпендикулярном направлении, при температуре излучателя, равной температуре затвердевания пластины (Т=2046 К).

Все остальные светотехнические единицы — производные, основная из них — световой поток F, определяющий мощность светового излучения, оцениваемую по световому ощущению. Единицей светового потока является люмен (лм) —поток, испускаемый точечным источником в телесном угле (ω) в 1 стерадиан (ср) при силе света 1 кандела (кд):

 

                   (1.19)

Под точечным источником света понимают такой источник, видимые размеры которого малы по сравнению с расстоянием, на котором делают измерение. В инженерных расчетах принято: если расстояние, на котором делают измерение, в пять и более раз превышает видимый размер источника света, то такой источник— точечный. Характер распределения силы света в разных направлениях зависит от конструктивного оформления осветительной арматуры.

Различают симметричное и несимметричное распределение света. Для количественной оценки и наглядного представления о распределении силы света данного светильника строят кривые светораспределения.

Условия освещения оценивают поверхностной плотностью светового потока, т. е. отношением светового потока к площадке —  освещаемой поверхности. Эта величина называется освещенностью, лк -люкс:

 

                      (1.20)

За единицу освещенности принят 1 люкс (лк) —поверхностная плотность светового потока в 1 лм, равномерно распределенного на площади в 1 м2.

Освещенность не зависит от свойств освещаемой поверхности и не может поэтому полностью отражать условия освещения; ее используют в основном как расчетную величину.

Освещенный предмет будет тем лучше виден, чем большую силу света излучает его поверхность в направлении к наблюдателю. Поэтому направление глаза относительно отражаемого от площадки света имеет существенное значение. При направлении к глазу наблюдателя под углом  видимой будет проекция площади —  Тогда численное выражение яркости, кд /м

 

           (1.21)

Яркостью характеризуются самосветящиеся тела, а также тела, пропускающие световой поток. Яркость излучающей поверхности большинства материалов в разных направлениях различна. Однако существуют тела, обладающие одинаковой яркостью во всех направлениях. Такие тела называют равномерными излучателями, например: матовые отражающие поверхности, молочные рассеивающие стекла, а также тела, излучающие тепло, и люминесцирующие материалы.

Для таких тел интенсивность свечения принято определять поверхностной плотностью светового потока, излучаемого телом. Эту величину называют светностью

В расчетах широко используют коэффициенты, характеризующие отражение, поглощение и пропускание. Коэффициент отражения  равен отношению отражаемого светового потока  к падающему :

 

                            (1.22)

Коэффициенты пропускания  и поглощения  аналогично определяются следующим образом:

 

и                   (1.23)

где  и  — световой поток, проходящий сквозь тело, и поглощенный телом соответственно.

Взаимосвязь этих коэффициентов имеет вид:

 

                 (1.24)

Числовые значения коэффициентов для некоторых материалов и поверхностей приведены в справочниках по светотехнике.

Освещенность помещения может быть различной в зависимости от природы источника света, характера его распространения, назначения и т. д. В зависимости от природы источника света различают три вида освещения: естественное, искусственное и смешанное. Учитывая принципиально различный подход к выбору показателей и нормированию, а также различные требования к освещению в зависимости от его вида, остановимся на каждом виде освещения.

Естественное освещение. Естественное освещение производственных помещений обеспечивается через боковые проемы (боковое освещение) или световые фонари (верхнее освещение). Если в помещении есть боковые проемы и фонари, то освещение называют комбинированным. В качестве количественной характеристики естественной освещенности в любой точке помещения принят коэффициент естественной освещенности КЕО, который представляет собой отношение освещенности, измеренной в данной точке помещения , к освещенности наружной горизонтальной плоскости, освещаемой рас сеянным светом всего небосвода , и выражается в процентах:

 

                    (1.25)

Для характеристики освещения всего помещения естественным светом определяют значения коэффициента естественной освещенности в ряде точек, расположенных по линии пересечения двух плоскостей: вертикальной плоскости характерного разреза помещения (обычно посредине помещения, по оси светопроемов или между ними) и плоскости, принимаемой за условную рабочую плоскость, на уровне примерно 0,8 м от пола.

Естественно, что значение КЕО изменяется по ширине помещения; при равномерном расположении рабочих мест КЕО нормируется на рабочих поверхностях. Для помещения с боковым освещением нормируется минимальное значение КЕО  в пределах рабочей зоны. В помещениях с верхним и комбинированным освещением нормируют среднее значение КЕО

Искусственное освещение. В зависимости от типа источника искусственного света различают освещение лампами накаливания и газоразрядными лампами. В зависимости от характера организации искусственное освещение может быть общим и комбинированным включающим местное освещение, концентрирующее свётовой поток непосредственно на рабочих местах. Применение только местного освещения внутри зданий не допускается. Общее освещение разделяют:

на равномерное (при равномерном распределении светового потока без учета расположения оборудования);

на локализованное (при распределении светового потока с учетом расположения рабочих мест).

По назначению искусственное освещение делят на рабочее и аварийное. Аварийное освещение предусматривается для работы при авариях и для эвакуации людей. Существуют также понятия { охранного и дежурного освещения, которые обеспечивают за счет рабочего и аварийного освещения и санитарными нормами не регламентируют.

Основные преимущества общего освещения — благоприятное соотношение яркости в пределах рабочей поверхности и всего поля зрения; возможность использования ламп большей мощности, обладающих повышенной световой отдачей (по сравнению с лампами малой мощности в светильниках местного освещения, меньшие первоначальные затраты на оборудование осветительной установки. Эти преимущества проявляются при освещении помещений, в которых зрительные работы выполняют равномерно по всей площади помещения.

Преимущества комбинированной системы — возможность повышения видимости рельефных деталей, ограничение теней и бликов на рабочих поверхностях, возможность создания высоких уровней освещенности на вертикальных и наклонных поверхностях и другие. Недостаток комбинированной системы — неравномерное распределение яркости в окружающем пространстве.

Основной элемент осветительной установки — световой прибор (светильник), состоящий из источника света и осветительной арматуры. В качестве источников света применяют лампы накаливания и газоразрядные лампы. Лампы накаливания,, являются основным источником света, несмотря на значительно меньшую их световую отдачу по сравнению с люминесцентными лампами. Это можно объяснить следующими причинами:

сложностью пускорегулирующих устройств люминесцентных ламп;

более высокими требованиями к постоянству напряжения в сети;

затруднениями при обеспечении значительной концентрации светового потока люминесцентных ламп вследствие их больших размеров.

Применение люминесцентных ламп целесообразно в помещениях, где условия труда требуют различать цветовые оттенки, а также в цехах, где требуется повышенное напряжение зрения. В установках местного освещения, как правило, люминесцентные лампы использовать не рекомендуется вследствие появления стробоскопического эффекта. Не рекомендуется применять люминесцентные лампы в осветительных установках., обеспечивающих малую освещенность, так как ощущение зрительного комфорта обеспечивается лишь излучениями с малой цветовой температурой. Результаты исследований показывают, что условия зрительного комфорта обеспечиваются лампами накаливания при меньших уровнях освещенности, чем люминесцентными лампами. На судостроительных предприятиях в сборочно-сварочных цехах широкое применение нашли люминесцентные лампы типа ДРЛ.

Осветительная арматура светильника в общем случае предназначена для отражения, рассеивания светового потока, излучаемого источником света, затенения определенной зоны, а также защиты источников света от загрязнения, ударов.

 

Особенности освещения судовых помещений. Организация освещения судовых помещений, а также нормы освещенности определяются Правилами Регистра.Освещение судовых помещений может быть естественным и искусственным. По назначению искусственное освещение судовых помещений делят: на основное (внутреннее и наружное), предназначенное для освещения внутренних помещений, открытых палуб и надстроек, и на аварийное (большое и малое), предназначенное для временного обеспечения минимальной освещенности при отключении основного освещения. Кроме того, в некоторых судовых помещениях предусматривают адаптационное освещение, предназначенное для подготовки зрения при выходе из освещенных помещений на неосвещенную палубу; дежурное освещение; маркировочное освещение.

Естественное освещение должны иметь все жилые, общественные помещения экипажа и пассажиров, а также штурманские рубки, камбузы, радиостанции и медицинские помещения. Причем коэффициент естественной освещенности должен составлять не менее 0,5%, в каждой доступной человеку точке помещения. Это обеспечивается путем правильного расположения световых проемов, а также соответствующей цветовой окраской выгородок с таким расчетом, чтобы коэффициент равномерности освещения был не менее 0,3 %.

Значения КЕО, %

Каюты экипажа и пассажиров.................... 0,5

Салоны, кают-компании................................ 1,0

Пищеблоки, амбулатории, парикмахерские   1,0

Коридоры, главные проходы, штурманские

рубки и др...................................................... 1,5

Размеры и местоположение иллюминаторов при проектировании выбирают исходя из рекомендаций, приведенных в руководящих отраслевых материалах, которые составлены на основе метода светового потока.

Искусственное освещение предусматривают во всех судовых помещениях, имеющих двери. Система общего освещения предусматривает два способа размещения светильников: равномерное и локализованное (неравномерное). Первый способ применяют там, где по характеру работы необходимо равномерное по всей площади освещение. При втором способе место установки светильника определяется положением рабочего места или оборудования. Систему комбинированного освещения (сочетание общего с местным) используют для выравнивания распределения яркости в поле зрения на рабочем месте. Особенностью проектирования судовой осветительной установки является лишь исходные данные: нормативные значения освещенности, тип светильника и др. Методика расчета осветительной установки принципиально не отличается от изложенных далее методов.


Поделиться:



Последнее изменение этой страницы: 2019-05-06; Просмотров: 269; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.03 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь