Искусственное освещение предусматривается в помещениях, в которых недостаточно естественного света или для освещения помещения в те часы суток, когда естественный свет отсутствует.

По конструктивному исполнению искусственное освещение может быть двух видов: общее и комбинированное, когда к общему освещению добавляется местное, концентрирующее световой поток непосредственно на рабочих местах. Общее освещение подразделяется 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).

Комбинированное освещение имеет ряд преимуществ перед общим освещением:

Уменьшается общий расход электрической энергии за счет уменьшения установленной мощности источников света из-за близкого расположения местных светильников к рабочей поверхности;

Происходит экономия электрической энергии за счет выключения светильников местного освещения на свободных рабочих местах;

Повышается видимость рельефных деталей за счет индивидуального выбора местных светильников;

Ограничиваются тени и блики на рабочих местах;

Имеется возможность создания высоких уровней освещенностина наклонных поверхностях.

Применение одного местного освещения внутри зданий не допускается. В промышленных предприятиях рекомендуется применять систему комбинированного освещения там, где выполняются точные зрительные работы, где оборудование создает глубокие, резкие тени или рабочие поверхности расположены вертикально. Система общего освещения может быть рекомендована в помещениях, где по всей площади выполняются однотипные работы, а также в административно-конторских, складских помещениях и проходных. Если рабочие места сосредоточены на отдельных участках, например, у разметочных плит, столов ОТК, целесообразно прибегать к локализованному размещению светильников общего освещения.

Искусственное освещение устраняет перечисленные выше недостатки естественного освещения и обеспечивает оптимальный световой режим.

Искусственное освещение подразделяется на рабочее, аварийное, охранное и дежурное.

Рабочее освещение является обязательным для всех помещений, зданий, а также участков открытых пространств. Оно служит для обеспечения нормальных условий работы, прохода людей, проезда транспорта.

Аварийное освещение разделяется, в своюочередь, на освещение безопасности и эвакуационное.

Освещение безопасности предусматривают в тех случаях, когда отключение рабочего освещения и связанное с этим нарушение обслуживания оборудования и механизмов может вызвать:

Взрыв, пожар, отравление людей;

Длительное нарушение технологического процесса;

Нарушение работы таких объектов, как электрические станции, узлы радио- и телевизионных передач и связи, диспетчерские пункты, насосные установки водоснабжения, канализации и теплофикации, установки вентиляции и кондиционирования воздуха для производственных помещений, в которых недопустимо прекращение работ, и т.п.;

Нарушение режима детских учреждений независимо от числа находящихся в них детей.

Эвакуационное освещение в помещениях или местах проведения работ вне зданий следует предусматривать:

В местах, опасных для прохода людей;

В проходах и на лестницах, служащих для эвакуации людей (есличисло эвакуируемых более 50 человек);

По основным проходам производственных помещений, в которых работают более 50 человек;

На лестничных клетках жилых зданий высотой шесть этажей и более;

В производственных помещениях без естественного света и т.п.

Источники света аварийного освещения могут включаться одновременно со светильниками основного освещения и постоянно гореть или включаться автоматически только при прекращении питания нормального освещения.

Охранное освещение (при отсутствии специальных технических средств охраны) предусматривается вдоль границ территорий, охраняемых в ночное время.

Дежурное освещение - освещение помещений в нерабочее время. При необходимости часть светильников рабочего или аварийного освещения может использоваться для дежурного освещения

Для искусственного освещения рабочих зон электрическим светом используется прямой, отраженный и рассеянный свет (рис. 4.4).

Рис. 4.4. Виды светильников в зависимости от доли светового потока, приходящейся на нижнюю полусферу:

П - прямого света; Р - рассеянного света; О - отраженного света

Выбор тех или иных светильников по светораспределению зависит от характера выполняемых в помещении работ, возможности запыления, загрязнения воздушной среды, отражательной способности поверхностей в помещении. Например, светильники рассеянного и отраженного света применяются в таких помещениях, где требуется большая равномерность освещения, когда необходимо смягчить резкость теней или бликов на поверхностях с большим отражением и т.д.

Нормирование параметров искусственного освещения.

Согласно СНиП 23-09-95 нормируемыми параметрами искусственного освещения являются :

Освещенность рабочей поверхности Е, лк;

Показатель ослепленности Р, %;

Коэффициент пульсации освещенности К п ,%.

Освещенность рабочей поверхности - плотность светового потока на освещаемой им поверхности:

, (4.4)

где Ф - плотность светового потока, лм; S - площадь поверхности, освещаемой световым потоком, м 2 .

В качестве нормативной величины освещенности задается ее минимальное значение, при котором выполнение определенной работы не вредит зрению работника. Е мин задается для наиболее темного участка рабочей поверхности. Она устанавливается по характеристике зрительной работы, которая определяется зрительным напряжением при выполнении данной работы.

Всего выделяют восемь разрядов зрительных работ. Первые шесть разрядов (от работ очень высокой точности до грубых зрительных работ) классифицируются в зависимости от наименьшего размера объекта различения (толщина метки на шкале прибора, самая тонкая линия чертежа, трещина в изделии и т.п.), контраста объекта различения с фоном (малый, средний, большой) и характеристики фона (светлый, средний и темный). VII разряд устанавливает требования для работ со светящимися материалами и изделиями в горячих цехах, VIII- для общего наблюдения за ходом работ.

Показатель ослепленности - критерий оценки слепящего действия осветительной установки, определяемый выражением

Р = (S- 1) × 100 % , (4.5)

где S - коэффициент ослепленности, равный отношению пороговых разностей яркости при наличии и отсутствии слепящих источников в поле зрения. В производственных помещениях показатель ослепленности не должен превышать 20-40 % в зависимости от разряда зрительной работы.

При освещении производственных помещений газоразрядными лампами, питаемыми переменным током промышленной частоты (50 Гц), ограничивается глубина пульсации освещенности.

Коэффициент пульсации освещенности - критерий оценки относительной глубины колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока газоразрядных ламп при питании их переменным током, выражающийся формулой

где Е макс, Е мин - соответственно максимальное и минимальное значения освещенности за период ее колебания, лк; E c р - среднее значение освещенности за этот же период, лк.

Величина коэффициента пульсации в зависимости от системы освещения и характера выполняемой работы не должна превышать 10-20 % (при работах, связанных с наблюдением за видеотерминалами ЭВМ, К п - не более 5 %).

В настоящее время для искусственного освещения применяются следующие источники света:

Лампы накаливания, включая галогенные;

Дуговые натриевые газоразрядные лампы;

Дуговые ртутные галогенные лампы.

При необходимости различать цвета;

При работах, связанных с длительным напряжением зрения;

В производственных помещениях с непрерывным циклом производства или работами в три смены;

В детских и школьных учреждениях;

В помещениях, где освещение используется в качестве архитектурного оформления интерьеров.

Недостатком наиболее распространенных люминесцентных ламп является пульсация их светового потока, глубина колебания которого может достигать 55 %. Пульсация светового потока, кратная частоте переменного тока, может вызвать в определенных случаях «стробоскопический эффект», нарушающий правильное зрительное восприятие движущихся предметов, когда вращающийся предмет может казаться неподвижным. Пульсация светового потока приводит к быстрому утомлению зрения. В современных многоламповых светильниках с помощью специальных электрических схем подключения ламп удается устранить этот недостаток.

Для расчета осветительной установки при равномерном размещении светильников общего освещения и горизонтальной рабочей поверхности основным является так называемый метод коэффициента использования светового потока или метод коэффициента использования осветительной установки. При этом методе учитывается как световой поток источников света, так и световой поток, отраженный от стен, потолка и других поверхностей помещения.

Расчет ведется по формуле:

где Ф л - световой поток одного светильника, лм; Е н - нормированная освещенность, лк; S -площадь помещения, м 2 ; Z = 1,15 - коэффициент, учитывающий отношение средней освещенности к минимальной, при освещении линиями люминесцентных светильников Z = 1,1; К 3 - коэффициент запаса, принимаемый в зависимости от загрязненности воздуха в помещении; N -число светильников; h - коэффициент использования светового потока.

Коэффициент использования светового потока определяется по светотехническим таблицам. Он зависит от КПД и кривой распределения силы света светильника, коэффициентов отражения потолка, пола и стен, высоты подвеса светильника над расчетной поверхностью и конфигурации помещения, которая определяется индексом (показателем) помещения:

где а , b - ширина и длина помещения, м; h p - высота подвеса светильника над расчетной поверхностью, м.

Минимальная требуемая освещенность устанавливается по СНиП 23-05-95 или отраслевым нормам. Число светильников подбирается с учетом оптимального их расположения. По требуемому световому потоку подбирается ближайшая стандартная лампа, определяется ее мощность, а затем мощность всей осветительной установки.

Для расчета локализованного и местного освещения горизонтальных и наклонных поверхностей и освещения в тех случаях, когда отраженным светом можно пренебречь, применяется точечный метод, где используется формула

где Е - освещенность, лк; I - сила света в направлении от источника на данную точку рабочей поверхности, кд; a - угол между нормалью к рабочей поверхности и направлением светового потока на источник; К 3 - коэффициент запаса; h р - высота подвеса светильника над рабочей поверхностью, м.

Источниками искусственного освещения могут быть лампы накаливания и газоразрядные лампы. Срок службы ламп накаливания составляет до 1000ч, а световая отдача- от 7 до 20 лм/Вт. У йодных ламп накаливания срок службы достигает 3000 ч, а световая отдача- до 30 лм/Вт.

Видимое излучение от ламп накаливания преобладает в желтой и красной частях спектра, что вызывает искажение цветопередачи , затрудняет различение оттенков цветов.

В газоразрядных лампах излучение оптического диапазона спектра возникает в результате электрического разряда в атмосфере инертных газов, паров металлов и их солей и бомбардировки ионами люминесцентного покрытия внутренних поверхностей стеклянных трубок. Срок службы 14000 ч, световая отдача- 100 лм/Вт. К недостаткам можно отнести неустойчивую работу некоторых газоразр. ламп при низких темпер-х, необходимость запускающих устройств (дросселей), пульсацию света, шум .

Газоразр. лампы: низкого давления, люминесцентные, имеющие форму цилиндрической трубки. Бывают разной цветности: лампы дневного света(ЛД), холодно-белого цвета(ЛХБ), белого цвета(ЛБ), тепло-белого цвета(ЛТБ), с улучшенной цветопередачей(ЛДЦ).

Газоразр. лампы высокого давления: ртутные, ксеноновые, металлогалогенные, дуговые. Ртутные устойчиво загораются и хорошо работают при высоких и при низких темпер-х окружающего воздуха. Они имеют большую мощность и применяются для освещения высоких производственных помещений и улиц.

Ксеноновые используются для освещения спортивных сооружений, ЖД станций, строительных площадок. Являются источниками УФ, кот. опасны при освещении более 250 лк. Галоидные и натриевые лампы обладают отличной цветопередачей и высокой экономичностью.

При совмещенном освещении общее искусственное освещение помещений должно обеспечиваться газоразрядными лампами. Применение ламп накал-я допускается в случаях, когда по условиям технологии или требований оформления интерьера использование газоразрядных ламп невозможно или нецелесообразно.

32 Классификация искусственного освещения. Нормирование искусственного освещения

При недостаточном естественном освещении и в темное время суток применяется искусственное освещение. И.О. подразделяется на рабочее, аварийное, охранное и дежурное . Аварийное: разделяется на освещение безопасности и эвакуационное.

И.О. бывает двух систем - общее и комбинированное . При общем освещении светильники размещаются в верхней зоне помещения равномерно (общее рабочее равномерное осв.) или с учетом расположения оборудования и раб. мест(общее рабочее локализованное осв.). Комбинированное освещение- это сочетание общего и местного осв. Местное освещение позволяет получить концентрирующий световой поток непосредственно на рабочей поверхности. Освещенность светильниками общего освещения должна составлять не менее 10% нормируемой для комбинированного освещения.

Осв. безопасности предназначено для обеспечения работы при аварийном отключении рабочего осв. при опасности взрыва, пожара, отравления людей и т.д.) Наименьшая величина освещенности безоп. при аварийном режиме должна составлять не менее 5% освещ-ти, нормируемой для рабочего общего освещения, при этом не менее 2 лк внутри зданий и 1 лк на территории предприятий.

Эвакуационное осв. предназначено для эвакуации людей из помещения при аварийном отключении рабочего осв. Предусматривается в местах, опасных для прохода людей, на лестницах, служащих для эвакуации более 50 чел, в производственных помещениях с постоянно работающими в них людьми, где выход людей связан с опасностью нанесения травм работающим оборудованием, в производственных пом-ях без естественного света и т.д. Эвакуационное осв. должно обеспечивать на полу проходов и ступенях лестниц освещ-ть не менее 0,5 лк в пом-ях и не менее 0,2 лк на открытых территориях.

При использовании газоразряжных ламп общая осв-ть д.б. в пределах 200-500 лк, при использовании ламп накаливания- 50-100 лк.

Искусственное освещ-е осуществляется электрическими источниками света:

газоразрядными лампами или лампами накаливания.

Нормы освещения устанавливаются в зависимости от:

разряда зрительной работы, вида и системы освещения

Расчет общего равномерного осв-я осуществляется методами:

с помощью коэффициента использования светового потока, кот. состоит в определении светового потока ламп или же в определении необходимого числа светильников для создания требуемой освещенности

Для газоразрядных ламп (люминесцентных ламп):

N- число светильников, шт.

E- нормируемая освещенность, лк

S- площадь помещения, м 2

φ- коэффициент использования светового потока, зависящий от типа светильника, показателя (индекса) помещения, отраженности и т.д.(0,13-0,82)

z- коэффициент неравномерности освещения, принимается равным 1и 2

F-световой поток одной лампы, лм

K з – коэффициент запаса(1,4-2,0)

n- число ламп в светильнике, шт

m- число люминесцентных ламп в светильнике, шт

i –индекс помещения

h- высота подвеса светильника(расстояние от светильника до рабочей поверхности), м

B,l n – ширина и длина определенного помещения, м

h= h n -h p -h св

h n - высота помещения, м

h p -высота рабочей поверхности, м

h св - свес светильников(расстояние от потолка до светильника), м

с помощью расчета удельной мощности.

РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

Кафедра: «Безопасность жизнедеятельности»

Расчетно-графическая работа

по дисциплине: «Безопасность жизнедеятельности»

На тему: «Естественное освещение»

Задание 4, вариант 10

Выполнил

студент группы

Рашников А.В.

преподаватель

Павленко Ю.В.

Минеральные Воды

1. Светотехнические характеристики и единицы измерения 3

2. Достоинства и недостатки естественного освещения. Общие положения освещения. 6

3. Виды естественного освещения 8

4. Принцип нормирования естественного освещения 10

5. Расчет бокового одностороннего естественного освещения в производственном помещении. 15

5.1 Определение нормированного значения К.Е.О. 15

5.2 Определение суммарной площади световых проемов. 16

5.3 Определение количества световых проемов 17

6. План и разрез помещения с указанием принятых световых проемов 19

Список использованной литературы 19

1. Светотехнические характеристики и единицы измерения

Для характеристики света применяются определенные светотех­нические понятия и величины.

Часто приходится наблюдать явления, которые связаны с дей­ствием источников энергии, расположенных на значительном рас­стоянии. Так, мы ощущаем энергию Солнца в виде тепла и света, несмотря на то, что оно находится на огромном расстоянии от Зем­ли. В подобных случаях передача энергии происходит посредством лучеиспускания. Такая энергия называется лучистой. Она распро­страняется в пространстве прямолинейно в виде электромагнит­ных колебаний, называемых электромагнитными волнами. Для из­мерения длин волн λ видимого участка спектра применяются доле­вые значения основной единицы длины - метра: 1 микрон (мкм) равен 10 -6 м; 1 нанометр (нм) равен 10 -9 м; 1 ангстрем (А) равен 10 -10 м.

Мощность лучистой энергии называется лучистым потоком, ко­торый представляет собой количество лучистой энергии, переноси­мой в единицу времени. Измеряется он в ваттах (Вт). Человеческий глаз воспринимает лучистую энергию в пределах длин волн от 380 до 760 нм. Этот участок спектра электромагнитных колебаний на­зывается видимым участком спектра. Действуя на глаз, он вызыва­ет ощущение света. Действие отдельных частей видимого участка спектра при определенных соотношениях воспринимается глазом как белый свет. К ним относится излучение дневного рассеянного света неба, солнца и др.

Чувствительность глаза к излучению разных длин волн видимо­го участка спектра неодинакова. Называется она спектральной чувствительностью глаза. Наибольшую чувствительность нормаль­ный человеческий глаз имеет к желто-зеленому излучению, длина волны которого равна 556 нм. Мощность лучистой энергии, характеризующаяся производимым ею световым ощущением, называется световым потоком . За еди­ницу светового потока принят люмен (лм). Люмен - это световой поток, испускаемый платиновой пластинкой с площадью 0,5305 мм 2 при температуре затвердевания 2042°К (по Кельвину). Для измере­ния больших значений светового потока применяется килолюмен, который равен 1000 лм.

Распределение светового потока в пространстве характеризуется его пространственной плотностью, определяемой количеством све­тового потока, приходящегося на единицу телесного угла. Прост­ранственная плотность светового потока называется силой света . За единицу силы света принята такая пространственная плотность светового потока, когда в пределах телесного угла в 1 ст (стера­диан) равномерно распространяется световой поток в 1 лм. Эта единица света называется свечой (св). Стерадиан - единица измере­ния телесного угла. Он равен телесному углу, вырезывающему на поверхности сферы радиусом R площадь, численно равную квадрату радиуса данной сферы r 2 .

Поверхностная плотность падающего светового потока называ­ется освещенностью . Ее характеризует количество светового по­тока, приходящегося на единицу поверхности. Если падающий све­товой поток равномерно распределяется на поверхности, то осве­щенность Е равна

где F пад - световой поток в лм;

S - площадь поверхности, на которую падает световой поток.

Освещенность, создаваемая равномерно распределенным свето­вым потоком в 1 лм на поверхности в 1 м 2 , называется люксом (лк). Люкс принимают за единицу освещенности. Освещенный предмет будет тем лучше виден, чем большую силу света получает каждый элемент поверхности.

Отношение силы света, излучаемого в рассматриваемом направ­лении, к площади светящей плоскости называется яркостью . Из­меряя силу света в свечах и проекции светящей поверхности в квад­ратных метрах, получаем яркость, выраженную в свечах на 1 м 2 . Эта единица называется нитом (нт). Яркостью в 1 нт обладает рав­номерно светящаяся плоская поверхность, излучающая в перпен­дикулярном к ней направлении свет силой в 1 св с 1 м 2 .

Таким образом, основными световыми величинами являются световой поток, сила света, освещенность ияркость.

1. 2. Достоинства и недостатки естественного освещения. Общие положения освещения.

На железнодорожном транспорте и в транспортном строитель­стве особое значение в обеспечении безопасности движения поездов и создании здоровых, высокопроизводительных условий труда имеет освещение, в немалой степени – естественное освещение. Четкая видимость и различение сигналов (свето­форов, семафоров и др.), показаний приборов на пультах управле­ния возможны только при достаточной освещенности рассматривае­мого предмета, правильном размещении источников света по отно­шению к освещаемому объекту и объектов по отношению к глазу работающего.

Приспособление глаза к различным уровням яркости, находя­щимся в поле зрения, называется адаптацией. Адаптация позволяет людям хорошо ориентироваться на ярком свету и в условиях почти полной темноты. Время, необходимое глазу для переадаптации от одного уровня яркости к другому, неодинаково. Адаптация к боль­шим яркостям (световая адаптация) протекает быстро, в противо­положность адаптации к малым яркостям (темновая адаптация), которая требует большего времени.

Предмет может быть обнаружен при наличии некоторой разни­цы в яркости наблюдаемого предмета и фона, на котором он рас­сматривается. Чем больше контраст, тем лучше виден предмет на фоне. Способность глаза ощущать наименьшие контрасты называет­ся контрастной чувствительностью. Чем меньше воспринимаемый глазом контраст, тем выше его контрастная чувствительность. С увеличением яркости фона повышается и контрастная чувствитель­ность. Однако следует отметить, что увеличение контрастной чувст­вительности происходит только до определенного значения яркости фона, после чего она постепенно снижается.

Точность зрительной работы определяется также разрешающей силой нормального глаза, которая равна единице. Чувствитель­ность глаза к различению мелких деталей будет тем больше, чем меньше разрешающая сила глаза.

Величина, обратная разрешающей силе глаза, называется ост­ротой зрения. Острота зрения, равная единице, будет при разреша­ющей силе глаза, также равной единице. При разрешающей силе, равной двум, острота зрения составит 0,5.

Зрительная работа (острота зрения, контрастная чувствитель­ность, скорость различения и др.) определяется следующими фак­торами: степенью яркости рассматриваемых объектов, наличием контраста между объектом и фоном, угловым размером и временем наблюдения объекта. Улучшение зрительной работы глаза обеспечивается при повышении освещенности рабочих поверхнос­тей с обязательным устранением блескости из поля зрения.

1. 3. Виды естественного освещения

Естественное освещение - освещение помещений пря­мым или отраженным светом, проникающим че­рез световые проемы в наружных ограждающих конструкциях. Естественное освещение должно предусматриваться, как правило, в помещениях с постоянным пребыванием людей. Без естествен­ного освещения допускается проектировать от­дельные виды производственных помещений сог­ласно Санитарным нормам проектирования про­мышленных предприятий.

Различают следующие виды естественного освещения помещений:

боковое одностороннее - когда световые проемы расположены в одной из наружных стен помещения,

Рисунок 1 - Боковое одностороннее естественное освещение

боковое - световые проемы в двух противо­положных наружных стенах помещения,

Рисунок 2 - Боковое естественное освещение

верхнее - когда фонари и световые проемы в покрытии, а также световые проемы в стенах перепада высот здания,

комбинированное - световые проемы, предус­мотренные для бокового (верхнее и боковое) и верхнего освещения.

Источниками искусственного освещения могут быть лампы накаливания и газоразрядные лампы. Срок службы ламп накаливания составляет до 1000ч, а световая отдача- от 7 до 20 лм/Вт. У йодных ламп накаливания срок службы достигает 3000 ч, а световая отдача- до 30 лм/Вт.

Видимое излучение от ламп накаливания преобладает в желтой и красной частях спектра, что вызывает искажение цветопередачи , затрудняет различение оттенков цветов.

В газоразрядных лампах излучение оптического диапазона спектра возникает в результате электрического разряда в атмосфере инертных газов, паров металлов и их солей и бомбардировки ионами люминесцентного покрытия внутренних поверхностей стеклянных трубок. Срок службы 14000 ч, световая отдача- 100 лм/Вт. К недостаткам можно отнести неустойчивую работу некоторых газоразр. ламп при низких темпер-х, необходимость запускающих устройств (дросселей), пульсацию света, шум .

Газоразр. лампы: низкого давления, люминесцентные, имеющие форму цилиндрической трубки. Бывают разной цветности: лампы дневного света(ЛД), холодно-белого цвета(ЛХБ), белого цвета(ЛБ), тепло-белого цвета(ЛТБ), с улучшенной цветопередачей(ЛДЦ).

Газоразр. лампы высокого давления: ртутные, ксеноновые, металлогалогенные, дуговые. Ртутные устойчиво загораются и хорошо работают при высоких и при низких темпер-х окружающего воздуха. Они имеют большую мощность и применяются для освещения высоких производственных помещений и улиц.

Ксеноновые используются для освещения спортивных сооружений, ЖД станций, строительных площадок. Являются источниками УФ, кот. опасны при освещении более 250 лк. Галоидные и натриевые лампы обладают отличной цветопередачей и высокой экономичностью.

При совмещенном освещении общее искусственное освещение помещений должно обеспечиваться газоразрядными лампами. Применение ламп накал-я допускается в случаях, когда по условиям технологии или требований оформления интерьера использование газоразрядных ламп невозможно или нецелесообразно.

32 Классификация искусственного освещения. Нормирование искусственного освещения

При недостаточном естественном освещении и в темное время суток применяется искусственное освещение. И.О. подразделяется на рабочее, аварийное, охранное и дежурное . Аварийное: разделяется на освещение безопасности и эвакуационное.

И.О. бывает двух систем - общее и комбинированное . При общем освещении светильники размещаются в верхней зоне помещения равномерно (общее рабочее равномерное осв.) или с учетом расположения оборудования и раб. мест(общее рабочее локализованное осв.). Комбинированное освещение- это сочетание общего и местного осв. Местное освещение позволяет получить концентрирующий световой поток непосредственно на рабочей поверхности. Освещенность светильниками общего освещения должна составлять не менее 10% нормируемой для комбинированного освещения.

Осв. безопасности предназначено для обеспечения работы при аварийном отключении рабочего осв. при опасности взрыва, пожара, отравления людей и т.д.) Наименьшая величина освещенности безоп. при аварийном режиме должна составлять не менее 5% освещ-ти, нормируемой для рабочего общего освещения, при этом не менее 2 лк внутри зданий и 1 лк на территории предприятий.

Эвакуационное осв. предназначено для эвакуации людей из помещения при аварийном отключении рабочего осв. Предусматривается в местах, опасных для прохода людей, на лестницах, служащих для эвакуации более 50 чел, в производственных помещениях с постоянно работающими в них людьми, где выход людей связан с опасностью нанесения травм работающим оборудованием, в производственных пом-ях без естественного света и т.д. Эвакуационное осв. должно обеспечивать на полу проходов и ступенях лестниц освещ-ть не менее 0,5 лк в пом-ях и не менее 0,2 лк на открытых территориях.

При использовании газоразряжных ламп общая осв-ть д.б. в пределах 200-500 лк, при использовании ламп накаливания- 50-100 лк.

Искусственное освещ-е осуществляется электрическими источниками света:

газоразрядными лампами или лампами накаливания.

Нормы освещения устанавливаются в зависимости от:

разряда зрительной работы, вида и системы освещения

Расчет общего равномерного осв-я осуществляется методами:

с помощью коэффициента использования светового потока, кот. состоит в определении светового потока ламп или же в определении необходимого числа светильников для создания требуемой освещенности

Для газоразрядных ламп (люминесцентных ламп):

N- число светильников, шт.

E- нормируемая освещенность, лк

S- площадь помещения, м 2

φ- коэффициент использования светового потока, зависящий от типа светильника, показателя (индекса) помещения, отраженности и т.д.(0,13-0,82)

z- коэффициент неравномерности освещения, принимается равным 1и 2

F-световой поток одной лампы, лм

K з – коэффициент запаса(1,4-2,0)

n- число ламп в светильнике, шт

m- число люминесцентных ламп в светильнике, шт

i –индекс помещения

h- высота подвеса светильника(расстояние от светильника до рабочей поверхности), м

B,l n – ширина и длина определенного помещения, м

h= h n -h p -h св

h n - высота помещения, м

h p -высота рабочей поверхности, м

h св - свес светильников(расстояние от потолка до светильника), м

с помощью расчета удельной мощности.

Введение

1. Виды искусственного освещения

2 Функциональное назначение искусственного освещения

3 Источники искусственного освещения. Лампы накаливания

3.1.Типы ламп накаливания

3.2. Конструкция лампы накаливания

3.3. Преимущества и недостатки ламп накаливания

4. Газоразрядные лампы. Общая характеристика. Область применения. Виды

4.1. Натриевая газоразрядная лампа

4.2. Люминесцентная лампа

4.3. Ртутная газоразрядная лампа

Список литературы

Введение

Назначение искусственного освещения - создать благоприятные условия видимости, сохранить хорошее самочувствие человека и уменьшить утомляемость глаз. При искусственном освещении все предметы выглядят иначе, чем при дневном свете. Это происходит потому, что изменяется положение, спектральный состав и интенсивность источников излучения.

История искусственного освещения началась тогда, когда человек стал использовать огонь. Костер, факел и лучина стали первыми искусственными источниками света. Затем появились масляные лампы и свечи. В начале XIX века научились выделять газ и очищенные нефтепродукты, появилась керосиновая лампа, которая используется по сегодняшний день.

При зажигании фитиля возникает светящееся пламя. Пламя испускает свет только тогда, когда твердое тело нагревается этим пламенем. Не горение порождает свет, а лишь вещества, доведенные до раскаленного состояния, излучают свет. В пламени свет излучают раскаленные частички сажи. В этом можно убедиться, если поместить стекло над пламенем свечи или керосиновой лампы.

На улицах Москвы и Петербурга осветительные масляные фонари появилось в 30-х годах XVIII века. Затем масло заменили спиртово-скипидарной смесью. Позднее, в качестве горючего вещества, стали использовать керосин и, наконец, светильный газ, который получали искусственным путем. Световая отдача таких источников была очень мала из-за низкой цветовой температуры пламени. Она не превышала 2000К.

По цветовой температуре искусственный свет сильно отличается от дневного, и это различие давно было замечено по изменению цвета предметов при переходе от дневного к вечернему искусственному освещению. В первую очередь было замечено изменение цвета одежды. В ХХ веке с широким распространением электрического освещения изменение цвета при переходе к искусственному освещению уменьшилось, но не исчезло.

Сегодня редкий человек знает о заводах, производивших светильный газ. Газ получали при нагревании каменного угля в ретортах. Реторты - это большие металлические или глиняные полые сосуды, которые наполняли углем и нагревали в печи. Выделившийся газ очищали и собирали в сооружениях для хранения светильного газа - газгольдерах.

Более ста лет назад, в 1838 году, «Общество освещения газом Санкт-Петербурга» построило первый газовый завод. К концу XIX века почти во всех крупных городах России появились газгольдеры. Газом освещали улицы, железнодорожные станции, предприятия, театры и жилые дома. В Киеве инженером А.Е.Струве газовое освещение было устроено в 1872году.

Создание электрогенераторов постоянного тока с приводом от паровой машины позволило широко использовать возможности электричества. В первую очередь изобретатели позаботились об источниках света и обратили внимание на свойства электрической дуги, которую впервые наблюдал Василий Владимирович Петров в 1802 году. Ослепительно яркий свет позволял надеяться, что люди смогут отказаться от свечей, лучины, керосиновой лампы и даже газовых фонарей.

В дуговых светильниках приходилось постоянно пододвигать поставленные «носами» друг к другу электроды - они достаточно быстро выгорали. Сначала их сдвигали вручную, затем появились десятки регуляторов, самым простым из которых был регулятор Аршро. Светильник состоял из неподвижного положительного электрода, закрепленного на кронштейне, и подвижного отрицательного, соединенного с регулятором. Регулятор состоял из катушки и блока с грузом.

При включении светильника через катушку протекал ток, сердечник втягивался в катушку и отводил отрицательный электрод от положительного. Дуга поджигалась автоматически. При уменьшении тока втягивающее усилие катушки уменьшалось и отрицательный электрод поднимался под действием груза. Широкого распространения эта и другие системы не получили из-за низкой надежности.

В 1875 году Павел Николаевич Яблочков предложил надежное и простое решение. Он расположил угольные электроды параллельно, разделив их изолирующим слоем. Изобретение имело колоссальный успех, и «свеча Яблочкова» или «Русский свет» нашел широкое распространение в Европе.

Искусственное освещение предусматривается в помещениях, в которых недостаточно естественного света, или для освещения помещения в часы суток, когда естественная освещенность отсутствует.

1. Виды искусственного освещения

Искусственное освещение может быть общим (все производственные помещения освещаются однотипными светильниками, равномерно расположенными над освещаемой поверхностью и снабженными лампами одинаковой мощности) и комбинированным (к общему освещению добавляется местное освещение работах мест светильниками, находящимися у аппарата, станка, приборов и т. д.). Использование только местного освещения недопустимо, так как резкий контраст между ярко освещенными и неосвещенными участками утомляет глаза, замедляет процесс работы и может послужить причиной несчастных случаев аварий.

2. Функциональное назначение искусственного освещения

По функциональному назначению искусственное освещение подразделяется на рабочее , дежурное , аварийное .

Рабочее освещение обязательно во всех помещениях и на освещаемых территориях для обеспечения нормальной работы людей и движения транспорта.

Дежурное освещение включается во вне рабочее время.

Аварийное освещение предусматривается для обеспечения минимальной освещенности в производственном помещении на случай внезапного отключения рабочего освещения.

В современных многопролетных одноэтажных зданиях без световых фонарей с одним боковым остеклением в дневное время суток применяют одновременно естественное и искусственное освещение (совмещенное освещение). Важно, чтобы оба вида освещения гармонировали одно с другим. Для искусственного освещения в этом случае целесообразно использовать люминесцентные лампы.

3. Источники искусственного освещения . Лампы накаливания.

В современных осветительных установках, предназначенных для освещения производственных помещений, в качестве источников света применяют лампы накаливания, галогенные и газоразрядные.

Лампа нака ливания -- электрический источник света, светящимся телом которого служит так называемое тело накала (тело накал- проводник, нагреваемый протеканием электрического тока до высокой температуры). В качестве материала для изготовления тела накала в настоящее время применяется практически исключительно вольфрам и сплавы на его основе. В конце XIX - первой половине XX в. Тело накала изготавливалось из более доступного и простого в обработке материала -- углеродного волокна.

3.1. Типы ламп накаливания

Промышленность выпускает различные типы ламп накаливания:

вакуумные , газонаполненные (наполнитель смесь аргона и азота), биспиральные , с криптоновым наполнением .

3.2. Конструкция лампы накала

Рис.1 Лампа накаливания

Конструкция современной лампы. На схеме: 1 - колба; 2 - полость колбы (вакуумированная или наполненная газом); 3 - тело накала; 4, 5 - электроды (токовые вводы); 6 - крючки-держатели тела накала; 7 - ножка лампы; 8 - внешнее звено токоввода, предохранитель; 9 - корпус цоколя; 10 - изолятор цоколя (стекло); 11 - контакт донышка цоколя.

Конструкции лампы накала весьма разнообразны и зависят от назначения конкретного вида ламп. Однако общими для всех ламп накала являются следующие элементы: тело накала, колба, токовводы. В зависимости от особенностей конкретного типа лампы могут применяться держатели тела накала различной конструкции; лампы могут изготавливаться бесцокольными или с цоколями различных типов, иметь дополнительную внешнюю колбу и иные дополнительные конструктивные элементы.

3.3. Преимущества и недостатки ламп накаливания

Преимущества:

Малая стоимость

Небольшие размеры

Ненужность пускорегулирующей аппаратуры

При включении они зажигаются практически мгновенно

Отсутствие токсичных компонентов и как следствие отсутствие необходимости в инфраструктуре по сбору и утилизации

Возможность работы как на постоянном токе (любой полярности), так и на переменном

Возможность изготовления ламп на самое разное напряжение (от долей вольта до сотен вольт)

Отсутствие мерцания и гудения при работе на переменном токе

Непрерывный спектр излучения

Устойчивость к электромагнитному импульсу

Возможность использования регуляторов яркости

Нормальная работа при низкой температуре окружающей среды

Недостатки:

Низкая световая отдача

Относительно малый срок службы

Резкая зависимость световой отдачи и срока службы от напряжения

Цветовая температура лежит только в пределах 2300--2900 K, что придаёт свету желтоватый оттенок

Лампы накаливания представляют пожарную опасность. Через 30 минут после включения ламп накаливания температура наружной поверхности достигает в зависимости от мощности следующих величин: 40 Вт -- 145°C, 75 Вт -- 250°C, 100 Вт -- 290°C, 200 Вт -- 330°C. При соприкосновении ламп с текстильными материалами их колба нагревается еще сильнее. Солома, касающаяся поверхности лампы мощностью 60 Вт, вспыхивает примерно через 67 минут.

Световой коэффициент полезного действия ламп накаливания, определяемый как отношение мощности лучей видимого спектра к мощности потребляемой от электрической сети, весьма мал и не превышает 4%

4. Газоразрядные лампы . Общая характеристика. Область применения. Виды.

В последнее время принято называть газоразрядные лампы разрядными лампами. Подразделяются на разрядные лампы высокого и низкого давления. Подавляющее большинство разрядных ламп работают в парах ртути. Обладают высокой эффективностью преобразования электрической энергии в световую. Эффективность измеряется отношении люмен/Ватт.

Разрядные источники света (газоразрядные лампы) постепенно вытесняют привычные ранее лампы накаливания, однако недостатками остаются линейчатый спектр излучения, утомляемость от мерцания света, шум пускорегулирующей аппаратуры (ПРА), вредность паров ртути в случае попадания в помещение при разрушении колбы, невозможность мгновенного перезажигания для ламп высокого давления.

В условиях продолжающегося роста цен на энергоносители и удорожания осветительной арматуры, ламп и комплектующих все более насущной становится потребность во внедрении технологий, позволяющих сократить непроизводственные затраты.

Общая характеристика газоразрядных ламп

Срок службы от 3000 часов до 20000.

Эффективность от 40 до 150 лм/Вт.

Цвет излучения: тепло-белый (3000 K) или нейтрально-белый (4200 K)

Цветопередача: хорошая (3000 K: Ra>80) , отличная (4200 K: Ra>90)

Компактные размеры излучающей дуги, позволяют создавать световые пучки высокой интенсивности

Области применения газоразрядных ламп.

Магазины и витрины, офисы и общественные места

Декоративное наружное освещение: освещение зданий и пешеходных зон

Художественное освещение театров, кино и эстрады (профессиональное световое оборудование)

Виды газоразрядных ламп.

Наибольшей эффективностью, на сегодняшний день, обладают лампы разрядные в парах натрия . Кроме этого вида разрядных ламп широко распространены люминесцентные лампы (разрядные лампы низкого давления), металлогалогенные лампы , дуговые ртутные люминесцентные лампы . Меньше распространены лампы в парах ксенон а .

4.1. Натриевая газоразрядная лампа

Натриевая газоразрядная лампа (НЛ) - электрический источник света, светящимся телом которого служит газовый разряд в парах натрия. Поэтому преобладающим в спектре таких ламп является резонансное излучение натрия; лампы дают яркий оранжево-жёлтый свет. Эта специфическая особенность НЛ (монохроматичность излучения) вызывает при освещении ими неудовлетворительное качество цветопередачи. Из-за особенностей спектра НЛ применяются в основном для уличного освещения, утилитарного, архитектурного и декоративного. Применение НЛ для освещения производственных и общественных зданий крайне ограничено и обуславливается, как правило, требованиями эстетического характера.

В зависимости от величины парциального давления паров натрия лампы подразделяют на натриевые лампы низкого давления (НЛНД) и натриевые лампы высокого давления (НЛВД)

Исторически первыми из натриевых ламп были созданы натриевые лампы низкого давления (НЛНД) . В 1930-х гг. этот вид источников света стал широко распространяться в Европе. В СССР велись эксперименты по освоению производства НЛНД, существовали даже модели, выпускавшиеся серийно, однако внедрение их в практику общего освещения прервалось из-за освоения более технологичных ламп ДРЛ, которые, в свою очередь, стали вытесняться НЛВД.

НЛНД отличаются рядом особенностей, существенно затрудняющих как их производство, так и эксплуатацию. Во-первых, пары натрия при высокой температуре дуги весьма агрессивно воздействуют на стекло колбы, разрушая его. Из-за этого горелки НЛНД обычно выполняются из боросиликатных стёкол. Во-вторых, эффективность НЛНД сильно зависит от температуры окружающей среды. Для обеспечения приемлемого температурного режима горелки последняя помещается во внешнюю стеклянную колбу, играющую роль «термоса».

Создание натриевых ламп высокого давления (НЛВД) потребовало иного решения проблемы защиты материала горелки от воздействия паров натрия: была разработана технология изготовления трубчатых горелок из оксида алюминия Al2O3. Такая керамическая горелка из термически и химически устойчивого и хорошо пропускающего свет материала помещается во внешнюю колбу из термостойкого стекла. Полость внешней колбы вакуумируется и тщательно дегазируется. Последнее необходимо для поддержания нормального температурного режима работы горелки и защиты ниобиевых токовых вводов от воздействия атмосферных газов.

Горелка НЛВД наполняется буферным газом, в качестве которого служат газовые смеси различного состава, а также в них дозируется амальгама натрия (сплав с ртутью). Существуют НЛВД «с улучшенными экологическими свойствами» -- безртутные.

4.2. Люминесцентная лампа

Люминесцентная лампа -- газоразрядный источник света, световой поток которого определяется в основном свечением люминофоров под воздействием ультрафиолетового излучения разряда; видимое свечение разряда не превышает нескольких процентов.

Люминесцентные лампы широко применяются для общего освещения, при этом их световая отдача в несколько раз больше, чем у ламп накаливания того же назначения. Срок службы люминесцентных ламп может до 20 раз превышать срок службы ламп накаливания при условии обеспечения достаточного качества электропитания, балласта и соблюдения ограничений по числу коммутаций, в противном случае быстро выходят из строя. Наиболее распространённой разновидностью подобных источников является ртутная люминесцентная лампа. Она представляет собой стеклянную трубку, заполненную парами ртути, с нанесённым на внутреннюю поверхность слоем люминофора.

Люминесцентные лампы -- наиболее распространённый и экономичный источник света для создания рассеянного освещения в помещениях общественных зданий: офисах, школах, учебных и проектных институтах, больницах, магазинах, банках, предприятиях. С появлением современных компактных люминесцентных ламп, предназначенных для установки в обычные патроны E27 или E14 вместо ламп накаливания, они стали завоёвывать популярность и в быту. Применение электронных пускорегулирующих устройств (балластов) вместо традиционных электромагнитных позволяет улучшить характеристики люминесцентных ламп -- избавиться от мерцания и гула, ещё больше увеличить экономичность, повысить компактность.

4.3. Ртутная газоразрядная лампа

Ртутные г азоразрядные лампы представляют собой электрический источник света, в котором для генерации оптического излучения используется газовый разряд в парах ртути. Для наименования всех видов таких источников света в отечественной светотехнике используется термин "разрядная лампа", включенный в состав Международного светотехнического словаря, утверждённого Международной комиссией по освещению.

В зависимости от давления наполнения различают разрядные лампы низкого давления (РЛНД),разрядные лампы высокого давления (РЛВД) и разрядные лампы сверхвысокого давления (РЛСВД).

К разрядным лампам низкого давления относят ртутные лампы с величиной парциального давления паров ртути в установившемся режиме менее 100 Па. Для разрядных ламп низкого давления эта величина составляет порядка 100 кПа, а для разрядных ламп сверхвысокого давления - 1 МПа и более.

Для общего освещения цехов, улиц, промышленных предприятий и других объектов, не предъявляющих высоких требований к качеству цветопередачи, применяются разрядные лампы высокого давления типа ДРЛ.

ДРЛ (Дуговая Ртутная Люминофорная) - принятое в отечественной светотехнике обозначение РЛВД, в которых для исправления цветности светового потока, направленного на улучшение цветопередачи, используется излучение люминофора, нанесённого на внутреннюю поверхность колбы.

Устройство лампы ДРЛ

Первые лампы ДРЛ изготовлялись двухэлектродными. Для зажигания таких ламп требовался источник высоковольтных импульсов. В качестве него применялось устройство ПУРЛ-220 (Пусковое Устройство Ртутных Ламп на напряжение 220 В). Электроника тех времен не позволяла создать достаточно надёжных зажигающих устройств, а в состав ПУРЛ входил газовый разрядник, имевший срок службы меньший, чем у самой лампы. Поэтому в 1970-х гг. промышленность постепенно прекратила выпуск двухэлектродных ламп. На смену им пришли четырёхэлектродные, не требующие внешних зажигающих устройств.

Для согласования электрических параметров лампы и источника электропитания практически все виды РЛ, имеющие падающую внешнюю вольт-амперную характеристику, нуждаются в использования пускорегулирующего аппарата, в качестве которого в большинстве случаев используется дроссель, включенный последовательно с лампой.

Рис.1 Ртутная лампа высокого давления.

Четырёхэлектродная лампа ДРЛ состоит из внешней стеклянной колбы (1), снабжённой резьбовым цоколем (2). На ножке лампы смонтирована установленная на геометрической оси внешней колбы кварцевая горелка (разрядная трубка) (3), наполненная аргоном с добавкой ртути. Четырёхэлектродные лампы имеют основные электроды (4) и расположенные рядом с ними вспомогательные(зажигающие) электроды (5). Каждый зажигающий электрод соединён с находящимся в противоположном конце разрядной трубки основным электродом через токоограничвающее сопротивление (6). Вспомогательные электроды облегчают зажигание лампы и делают её работу в период пуска более стабильной.

В последнее время ряд зарубежных фирм изготавливает трёхэлектродныелампы ДРЛ, оснащённые только одним зажигающим электродом. Эта конструкция отличается только большей технологичностью в производстве, не имея никаких иных преимуществ перед четырёхэлектродными.

Принцип действия

Горелка лампы изготавливается из тугоплавкого и химически стойкого прозрачного материала (кварцевого стекла или специальной керамики) и наполняется строго дозированными порциями инертных газов. Кроме того, в горелку вводится металлическая ртуть, которая в холодной лампе имеет вид компактного шарика или оседает в виде налёта на стенках колбы и (или) электродах. Светящимся телом РЛВД является столб дугового электрического разряда.

Процесс зажигания лампы, оснащённой зажигающими электродами, выглядит следующим образом. При подаче на лампу питающего напряжения между близко расположенными основным и зажигающим электродом возникает тлеющий разряд, чему способствует малое расстояние между ними, которое существенно меньше расстояния между основными электродами, следовательно, ниже и напряжение пробоя этого промежутка. Возникновение в полости разрядной трубки достаточно большого числа носителей заряда (свободных электронов и положительных ионов) способствует пробою промежутка между основными электродами и зажиганию между ними тлеющего разряда, который практически мгновенно переходит в дуговой.

Стабилизация электрических и световых параметров лампы наступает через 10 - 15 минут после включения. В течение этого времени ток лампы существенно превосходит номинальный и ограничивается только сопротивлением пускорегулирующего аппарата. Продолжительность пускового режима сильно зависит от температуры окружающей среды - чем холоднее, тем дольше будет разгораться лампа.

Электрический разряд в горелке ртутной дуговой лампы создаёт видимое излучение голубого или фиолетового (а не белого как принято считать) цвета, а также мощное ультрафиолетовое излучение. Последнее возбуждает свечение люминофора, нанесённого на внутренней стенке внешней колбы лампы. Красноватое свечение люминофора, смешиваясь с бело-зеленоватым излучением горелки, даёт яркий свет, близкий к белому.

Изменение напряжения питающей сети в большую или меньшую сторону вызывает соответствующее изменение светового потока. Отклонение питающего напряжения на 10 - 15% допустимо и сопровождается изменением светового потока лампы на 25 - 30%. При уменьшении напряжения питания менее 80% номинального лампа может не зажечься, а горящая - погаснуть.

При горении лампа сильно нагревается. Это требует использования в световых приборах с дуговыми ртутными лампами термостойких проводов, предъявляет серьёзные требования к качеству контактов патронов. Поскольку давление в горелке горячей лампы существенно возрастает, увеличивается и напряжение её пробоя. Величина напряжения питающей сети оказывается недостаточной для зажигания горячей лампы. Поэтому перед повторным зажиганием лампа должна остыть. Этот эффект является существенным недостатком дуговых ртутных ламп высокого давления, поскольку даже весьма кратковременный перерыв электропитания гасит их, а для повторного зажигания требуется длительная пауза на остывание.

Традиционные области применения ламп ДРЛ

Освещение открытых территорий, производственных, сельскохозяйственных и складских помещений. Везде, где это связано с необходимостью большой экономии электроэнергии, эти лампы постепенно вытесняются НЛВД (освещение городов, больших строительных площадок, высоких производственных цехов и др.).

Список литературы 1. Безопасность жизнедеятельности. Конспект лекций. Ч. 2/ П.Г. Белов, А.Ф. Козьяков. С.В. Белов и др.; Под ред. С.В. Белова. - М.: ВАСОТ. 1993.2. Безопасность жизнедеятельности/ Н.Г. Занько. Г.А. Корсаков, К. Р. Малаян и др. Под ред. О.Н. Русака. - С.-П.: Изд-во Петербургской лесотехнической академии, 1996.3. Справочная книга по светотехнике / Под ред. Ю.Б. Айзенберга. М.: Энергоатомиздат, 1995.