ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 3
ОСВЩЕНИЕ РАБОЧЕГО МЕСТА
Цель работы: ознакомится с основными видами ламп для освещения рабочих мест и научится делать выбор осветительной лампы для конкретного рабочего места.
Теоретическая часть
Три основных вида освещения для условий трудовой деятельности:
ü естественное (только за счет солнечного света);
ü искусственное (используются только искусственные источники света и освещения);
ü совмещенное (или смешанное), когда недостаточное естественное освещение дополняется искусственным светом.
Как заметил академик С. И. Вавилов, свет является "необходимым условием для работы глаза, самого тонкого, универсального и могучего органа чувств". Он обеспечивает поступление почти 90 % всей информации.
Искусственные источники света можно разделить на два типа.
В первом типе происходит свечение раскаленного твердого вещества или его частиц. При слабом нагреве свечение имеет красный цвет (цветовая температура 2000 - 2400 K). При дальнейшем разогреве появляется красно-желтый оттенок (цветовая температура 2400 - 2700 К). При высоких температурах раскаленного вещества наблюдается свечение белого цвета (цветовая температура 3500 - 4500 К). При дальнейшем повышении температуры появляется свечение голубого цвета (цветовая температура 6500 - 6800 К).
Второй тип источников света имеет холодное свечение. Светящееся вещество разогревается очень слабо. К этой группе относятся различные виды люминесценции, в том числе неоновая люминесценция и люминесценция, возникающая при облучении ультрафиолетом люминесцентного покрытия. Ультрафиолет возникает при газовом разряде, при подаче высокого напряжения. При этом электроны, эмитируемые при газовом разряде, бомбардируют атомы ртути, находящиеся в люминесцентной трубке. В результате бомбардировки возникает ультрафиолетовое излучение, вызывающее свечение люминофора, нанесенного на внутреннюю поверхность стеклянной трубки люминесцентной лампы.
По функциональному назначению искусственное освещение подразделяют на рабочее, аварийное и специальное, которое может быть охранным, дежурным, эвакуационным и др.
Рабочее освещение предназначено для обеспечения нормального выполнения производственного процесса.
Аварийное освещение устраивают для продолжения работы в тех случаях, когда отключается рабочее освещение. Минимальная освещенность рабочих поверхностей при аварийном освещении должна быть не менее 2 лк.
Эвакуационное освещение предназначено для обеспечения эвакуации людей из производственного помещения. Минимальная освещенность на полу при эвакуационном освещении должна быть не менее 0,5 лк, на открытых территориях – не менее 0,2 лк.
Охранное освещение устраивают вдоль границ территорий, охраняемых специальным персоналом. Наименьшая освещенность в ночное время 0,5 лк.
Сигнальное освещение применяют для фиксации границ опасных зон; оно указывает на наличие опасности, либо на безопасный путь эвакуации.
Рациональное освещение должно быть:
- достаточным, чтобы глаза без напряжения могли различать детали, которые рассматриваются;
- стабильным - для этого напряжение в электрической сети не должна колебаться более чем на 4 %;
- равномерно распределенным на рабочих поверхностях, чтобы глазам не приходилось попадать из очень темного места в светлое и наоборот;
- таким, что не вызывает слепящего действия для глаза человека, как от самого источника света, так и от отражающих поверхностей, находящихся в поле зрения рабочего места. Уменьшение отражения источников света достигается путем применения светильников;
- безопасным - не приводить к взрыву, пожару в производственных помещениях.
Основные характеристики источников света
Напряжение питания — напряжение электрической сети, необходимое для зажигания и стабильной работы используемой лампы. Измеряется в вольтах (В).
Мощность — электрическая мощность, потребляемая лампой. Единица измерения мощности осветительного прибора - ватт (Вт).
Спектральный состав излучения зависит от длины излучаемых источником электромагнитных волн и измеряется в нм (1 нм - длина, равная одной миллионной доле миллиметра). Длины волн, воспринимаемые глазом, лежат в спектральном промежутке от 380 до 780 нм. Наиболее интенсивное излучение, воспринимаемое человеческим глазом, имеет средняя (зеленая) часть видимого спектра с длиной волны 555 нм. Эта интенсивность спадает по мере "перехода" излучения к обеим крайним областям спектра - его синей или красной части. При переходе излучения соответственно в ультрафиолетовое (от 10 до 380 нм) и инфракрасное (от 780 нм до 1 мм) оно становится невидимым.
Световой поток — это мощность световой энергии. Измеряется в люменах (лм).
С точки зрения энергосбережения ключевой параметр эффективности источника света -это световая отдача. Она показывает, сколько света вырабатывает та или иная лампа на каждый ватт израсходованной на нее энергии. Световая отдача измеряется в лм/Вт. Максимально возможная отдача равна 683 лм/Вт и теоретически может существовать только у источника, преобразующего энергию в свет без потерь. Световая отдача ламп накаливания составляет всего 10-15 лм/Вт, а люминесцентных ламп уже приближается к 100 лм/Вт, что имеет большое значение при выборе того или иного источника света, например, для уличных или садово-парковых светильников.
Уровень освещенности — параметр, определяющий, насколько освещена та или иная поверхность данным источником освещения. Зависит от мощности светового потока, от расстояния источника света до освещаемой поверхности, от отражающих свойств этой поверхности и ряда других факторов. Единица измерения - люкс (лк). Эта величина определяется как отношение светового потока мощностью в 1 лм к освещенной поверхности площадью 1 м2. Иными словами, 1 лк = 1 лм/м2. Приемлемая для человека норма освещенности рабочей поверхности по отечественным стандартам составляет 200 лк, а по европейским достигает 800 лк.
Цветовая температура — важнейший качественный параметр, определяющий степень естественности (белизны) света, испускаемого лампой. Измеряется по температурной шкале Кельвина (К). Цветовую температуру можно условно разделить на тепло-белую (менее 3000 К), нейтрально-белую (от 3000 до 5000 К) и дневную белую (более 5000 К). В жилых интерьерах обычно используют лампы теплого тона, способствующие отдыху и расслаблению, а в офисных и производственных уместны более холодные лампы (лампы дневного света). Наиболее естественная, а значит, и комфортная для человека, цветовая температура лежит в диапазоне 2800-3500 К.
Индекс цветопередачи — относительная величина, определяющая, насколько естественно передаются цвета предметов в свете той или иной лампы. Цветопередающие свойства ламп зависят от характера спектра их излучения. Индекс цветопередачи (Ra) эталонного источника света (т.е. идеально передающего цвет предметов) принят за 100. Чем ниже этот индекс у лампы, тем хуже ее цветопередающие свойства. Комфортный для человеческого зрения диапазон цветопередачи составляет 80-100 Ra.
Эксплуатационные характеристики — к важнейшим параметрам эффективности различных типов ламп относятся также средний срок службы, скорость включения и гарантированное число включений, конструктивные особенности исполнения (используемая арматура, разъемная/неразъемная конструкция, совместимость с разными типами патронов, габариты и дизайн изделия). От этих характеристик зависят расходы на эксплуатацию, которые вместе с продажной ценой определяют уровень рентабельности лампы.
Безопасность ламп. Это их пожаро- и взрывобезопасность, а также защита от поражения потребителя электрическим током. Это имеет значение при приобретении светильников для влажных помещений (светильники для бани, сауны). Кроме того, искусственный свет активно влияет на человеческое зрение. Он может быть как безвредным, так и опасным для нашего здоровья, что также является важнейшей характеристикой безопасности источника света.
Важным в условиях производства является вопрос энергосбережения.