Нормування штучного освітлення. Джерела світла

2.13 Нормування штучного освітлення. Джерела світла

Як критерії оцінки штучного робочого освітлення прийняті: освітленість Е, показник засліпленості Р (для виробничих приміщень) або показник дискомфорту М ( для приміщень управління, проектних, конструкторських, науково - дослідницьких установ і приміщень цивільних і суспільних будівель), коефіцієнт пульсації освітленості К_п (при освітленні приміщень газорозрядними лампами).

Для виробничих приміщень нормована освітленість залежить від характеристики та розряду зорових робіт(визначається за найменшим розміром об’єкта розпізнання), підрозряду зорової роботи (визначається за співвідношенням контрасту об'єкта розрізнення з фоном та характеристикою фону і системи освітлення (комбіноване або загальне освітлення).

Як джерела світла при штучному освітленні використовуються лампи розжарювання та газорозрядні лампи. Основними характеристиками джерел світла є номінальна напруга, споживана потужність, світловий потік, питома світлова віддача та строк служби.

У лампі розжарювання видиме світло випромінює нагріта до високої температури нитка з тугоплавкого матеріалу. Світловий потік залежить від споживаної потужності і температури нитки. Лампи розжарювання прості у виготовленні, надійні в експлуатації. Їх недоліки: мала світлова віддача (10-15 лм/Вт), невеликий строк служби (близько 1000 год) та несприятливий спектральний склад світла, в якому переважають жовтий та червоний кольори при нестачі синього та фіолетового порівняно з природним світлом, що ускладнює розпізнавання кольору.

Різновидом ламп розжарювання є галогенні лампи, колби яких наповнені парами галогену ( йоду або брому). Це підвищує температуру нитки розжарювання і практично виключає її випаровування. Галогенні лампи мають строк служби (2000 - 5000 год) і підвищену світловіддачу ( 20 лм/Вт).

У газорозрядних лампах балон наповнюється парами ртуті та інертним газом, на внутрішню поверхню балона наносять люмінофор. Газорозрядні лампи бувають низького (люмінесцентні) та високого тиску. Люмінесцентні лампи мають великий строк служби (10000 год), більшу світлову віддачу (50-80 лм/Вт), малу яскравість поверхні, що світиться, кращий спектральний склад світла – ближчий до денного. До недоліків люмінесцентних ламп відносяться: пульсація світлового потоку, нестійка робота при низьких температурах і зниженій напрузі та більш складна схема вмикання. Пульсація світлового потоку негативно впливає на стан зору, а також може викликати стробоскопічний ефект, який полягає у тому, що частини обладнання, що обертаються, здаються нерухомими або такими, що обертаються у протилежному напрямі. Стробоскопічний ефект можна знизити вмиканням сусідніх ламп у різні фази мережі, але повністю усунути його не вдається. Зниження негативної дії пульсуючого світлового потоку здійснюють підвищенням частоти (до 1кГц) струму живлення, що пов’язано з інерційною характеристикою формування зорового образу .

Розрізняють кілька типів люмінесцентних ламп залежно від спектрального складу світла: ЛД ¾ лампи денні, ЛБ ¾ білі, ЛДК ¾ денного світла правильної кольорової передачі, ЛТБ ¾ тепло-білі, ЛХБ ¾ холодно-білі.

Лампи високого тиску ¾ дугові ртутні (ДРЛ) та натрієві лампи (ДНаТ) мають строк служби більш 10000 год та світловіддачу відповідно 50 і 130 лм/Вт.

Джерело світла (лампи) разом з освітлюваною арматурою складає світильник. Він забезпечує кріплення лампи, подачу до неї електричної енергії, запобігання забрудненню, механічному пошкодженню, а також вибухову і пожежобезпеку та електробезпеку. Здатність світильника захищати очі працюючого від надмірної яскравості джерела характеризується захисним кутом.

2.14 Виробничий шум. Класифікація та одиниці виміру

Шум - це будь-який небажаний звук, якій наносить шкоду здоров’ю людини, знижує його працездатність, а також може сприяти отриманню травми внаслідок зниження сприйняття попереджувальних сигналів. З фізичної точки зору - це хвильові коливання пружного середовища , що поширюються з певної швидкістю в газоподібній, рідкій або твердій фазі.

Звукові хвилі виникають при порушенні стаціонарного стану середовища внаслідок впливу на них сили збудження і, поширюючись у ньому, утворюють звукове поле. Джерелами цих порушеньможуть бути механічні коливання конструкцій або їх частин – механічний шум; нестаціонарні явища в газоподібних або рідких середовищах – аерогідродінамичний шум; коливання змінного магнітного поля – електромагнітний шум.

Основними характеристиками таких коливань служать: амплітуда звукового тиску(р,Па), частота (f,Гц). Звуковий тиск – це різниця між миттєвим значенням повного тиску у середовищі при наявності звуку та середнім тиском в цьому середовищі при відсутності звуку. Поширення звукового поля супроводжується переносом енергії, яка може бути визначена інтенсивністю звуку J(Вт/м² ).У вільному звуковому полі інтенсивність звуку і звуковий тиск зв’язані між собою співвідношенням

J =p² /ρ·C,

де J –інтенсивність звуку , Вт/м²

p- звуковий тиск, Па,

ρ- щільність середовища,кг/м³

С – швидкість звукової хвилі в даному середовищі, м/с.

За частотою звукові коливання поділяються на три діапазони: інфразвукові - з частотою коливань менше 20 Гц, звукові (ті, що ми чуємо) ¾ від 20 Гц до 20 кГц та ультразвукові ¾ більше 20 кГц . Швидкість поширення звукової хвилі C ( м/с) залежить від властивостей середовища і насамперед від його щільності. Так, в повітрі при нормальних атмосферних умовах C~344 м/с; швидкість звукової хвилі в воді ~1500 м/с , у металах ~ 3000-6000 м/с.

Людина сприймає звуки в широкому діапазоні інтенсивності (від нижнього порога чутності до верхнього –больового порога ) . Але звуки різних частот сприймаються неоднаково (мал. 2.6.1). Найбільша чутність звуку людиною відбувається у діапазоні 800-4000 Гц. Найменша – в діапазоні 20-100 Гц.

В зв’язку з тим, що слухове сприйняття пропорційне логарифму кількості звукової енергії були використані логарифмічні значення – рівні звукової інтенсивності (L_i) та звукового тиску(L_p), які виражаються у децибелах (дБ). Рівень інтенсивності та рівень тиску звука виражаються формулами:

L_i = 10Lg J /J₀ , дБ;

L_р = 20Lg р /р₀ , дБ;

Де J_0,-значення інтенсивності на нижньому порозі чутності його людиною при частоті 1000 Гц,

J₀ =10^-12 Вт/м² ;

р₀ -порогові значення на нижнього порозі чутності звукового тиску людиною на частоті 1000 Гц,

р₀ =2*10^-5 Па.

На порозі больового відчуття (верхнього порога) на частоті 1000 гц значення інтенсивності J_п =10²Вт/м², а звукового тиску р_п=2·10 Па.

Оскільки сприйняття звуку людиною різниця за частотою, для вимірів шуму, що відповідає його суб’єктивному сприйняттю вводять поняття коректованого рівня звукового тиску. Корекція здійснюється за допомогою поправок, які додаються у частотних смугах. Значення загального рівня шуму з урахуванням вказаної корекції по частотним смугам називають рівнем звука (дБА).

За часовими характеристиками шуми поділяють на постійні і непостійні. Постійними вважають шуми, у яких рівень звуку протягом робочого дня змінюється не більше ніж на 5 дБА. Непостійні шуми поділяються на переривчасті, з коливанням у часі, та імпульсні. При переривчастому шумі рівень звуку може різко падати до фонового рівня, а довжина інтервалів, коли рівень залишається постійним і перевищує фоновий рівень, досягає 1 с та більше. При шумі з коливаннями у часі рівень звуку безперервно змінюється у часі. До імпульсних відносять шуми у вигляді окремих звукових сигналів тривалістю менше 1 с кожний, що сприймаються людським вухом як окремі удари.

Джерело шуму характеризують звуковою потужністю W(Вт), під якою розуміють кількість енергії у ватах, яка випромінюється цим джерелом у вигляді звуку в одиницю часу.