5
4.2.12.
Законодавчі документи, що регламентують освітленість приміщень та інших об’єктів різного призначення.
4.3. Практичні роботи (завдання), які виконуються на занятті:
1. Оцінка штучного освітлення приміщень:
- дані описового характеру
- визначення освітленості розрахунковим методом Ватт
- визначення горизонтальної освітленості на робочому місці
- визначення рівномірності освітлення Методом конверта
- розрахунок яскравості робочої поверхні.
Зміст теми Для оцінки умов освітлення – освітленості, яскравості, а також вимірюван- ня сили світла, світлового потоку різних джерел світла прийнята спеціальна між- народна система світлових величин і одиниць.
Додаток 1
Фізичні характеристики штучного освітлення
1.
Штучне освітлення (як і природне) характеризують:
- сила світла І - потужність джерел світла, яка визначається в канделах
(Кд). Це сила світла, яка генерує у певному напрямку монохроматичне . 12 , ви- промінювання з частотою 540 -10 Гц, енергетична сила світла якого у цьому на- прямку становить 1/683 Вт/стерадіан;
- світловий потік (F) - просторова щільність світлового випромінювання, одиницею якого є люмен (лм) - світловий потік, випромінюваний одиничним дже- релом при силі світла 1 кд в тілесному куті 1 стерадіан (просторовий кут у вигляді конуса з вершиною у центрі сфери, що вирізає на поверхні цієї сфери поверхню, площа якої дорівнює квадрату радіуса сфери);
- освітленість Е) - поверхнева щільність світлового потоку Еде- площа освітлювальної поверхні, м
2
Одиниця освітленості - люкс (лк) - освітленість поверхні площею 1 м світ- ловим потоком в 1 лм;
- яскравість В) - сила світла, що випромінюється чи віддзеркалюється з одиниці площі в м в певному напрямку: В = (I/S
.
cosφ) кд/м
2
де: ф - кут відхилення променя від нормалі до цієї поверхні.
Одиницею яскравості є кд/м
2
- яскравість світної поверхні (генеруючої чи відби- ваючої) з площі 1 м при силі світла 1 кд;
- коефіцієнт відбиття (β) - відношення відбитого потоку світла (F
відб.
) до потоку, що падає на поверхню (F
пад
), визначається за формулою β = F
відб.
/F
пад.
Величина β для свіжого снігу дорівнює - 0,9, для білого паперу - 0,7, для не засма- глої шкіри - 0,35.
- коефіцієнт світлопропускання (τ) - відношення світлового потоку, який пройшов крізь середовище (F
проп
) до світлового потоку, що падає на це сере- довище (F
пад
)
τ = F
проп/
F
пад
Цей коефіцієнт дозволяє оцінювати якість і чистоту віконного скла, скла освітлювальної арматури.
- світність М) - поверхнева щільністю світлового потоку в лм, що випромі- нюється (чи відбивається) з площі 1 м (лм/м
2
).

6
1.
Зорові функції
- гострота зору (гострота розрізнення) - здатність зорового аналізатора розрізняти найменші деталі об’єкта. Визначається найменшим кутом, під яким дві суміжні точки розрізняються як окремі. Умовно вважають, що гострота зору дорі- внює одній радіальній хвилині. Гострота розрізнення зростає пропорційно освіт- леності до 130-150лк, аз подальшим збільшенням освітленості цей зріст сповіль- нюється;
- контрастна чутливість – здатність зорового аналізатора сприймати мі- німальну різницю яскравостей досліджуваного об’єкта і фону. Вона найбільша при освітленості 1000 -2500 лк;
- швидкість зорового сприйняття – термін, протягом якого відбувається усвідомлення деталей об’єкта, що розглядається. Ця швидкість зростає до освітле- ності 150 лк, а потім цей зріст дещо сповільнюється непропорційно зростанню освітленості;
- видимість – інтегральна функція зорового аналізатора, яка враховує основні його функції - гостроту зору, контрастну чутливість, швидкість зорового сприйняття;
- стійкість ясного бачення – відношення терміну ясного бачення об’єкта до сумарного часу його розглядання. Фізіологічно ця функція зорового аналізатора
ґрунтується на руйнуванні зорового пурпуру під впливом світлової енергії та утворенні захисного чорного пігменту на тих ділянках сітківки, де зображення найяскравіше. Ця функція досягає оптимальних значень при освітленості 600-
1000 лк. II зниження свідчить про розвиток стомлення зорового аналізатора;
- функція кольорового розрізнення (сприйняття). Білий, чорний, сірий кольори – ахроматичні, характеризуються лише яскравістю, інтенсивністю світло- потоку. Хроматичні кольори – монохроматичні, характеризуються яскравістю і колірністю. Зір найчутливіший до жовто-зеленої частини видимого спектру, най- менш чутливий до фіолетового випромінювання. При сутінковому та штучному освітленні (особливо при лампах розжарювання) кольорова чутливість зорового аналізатора знижується і спотворюється.
- адаптація – здатність зорового аналізатора зменшувати свою чутли- вість при переході від низької до високої освітленості (світлова адаптація), яка на- ступає досить швидко (за 2-3 хвилини) і обумовлена перетворенням зорового пурпуру у захисний чорний пігмент у сітківці ока та збільшувати цю чутливість при переході від високої до низької освітленості (темнова адаптація), яка триває знач- но довше - до 40-60 хвилин і обумовлена відновленням зорового пурпуру у сітків- ці ока.
- акомодація – здатність ока регулювати гостроту зору у залежності від відстані до об’єкта розглядання та освітлення за рахунок змін у переломленні світ- лав оптичній системі ока, в основному за рахунок кривизни кришталика. Призме- ншенні освітленості нижче 100-75 лк ця кривизна збільшується, об’єкт, який розг- лядається, потрібно наблизити до очей .
Недостатня освітленість сприяє перенапруженню системи акомодації, роз- витку втоми і перевтоми зорового аналізатора, ау несформованому оці (діти, під- літки) – розвитку короткозорості, особливо, коли до цього є вроджена схильність.
- критична частота миготіння визначається часом, протягом якого у зо- ровому аналізаторі зберігаються слідові образи: зображення об’єкта, що зник з поля зору, ще якусь мить залишається видимим у залежності від яскравості цього об’єкта. Фізіологічною основою цієї функції зору є ті самі процеси руйнування і відновлення зорового пурпуру. На цій функції зору ґрунтується найвидатніший винахід людства – кіно. Часта зміна кадрів (25 за секунду, близьких за конфігура- цією об’єктів і затемнення екрана забезпечують безперервність і динаміку зобра- ження.
Джерела штучного освітлення — електричні і неелектричні. До останніх відносяться керосинові, карбідні лампи, свічки, газові світильники. їх використан- ня в наш час обмежене — в аварійних ситуаціях, у польових умовах та ін.
Електричні джерела штучного освітлення поділяються на дугові (в прожекторах, ,,юпітерах‖), лампи розжарювання, газосвітні, люмінесцентні.
Недоліком ламп розжарювання є зміщення спектру в жовто-червону сторону, спотворення кольорового відчуття, засліплююча дія прямих променів.
Люмінесцентні лампи мають спектр, наближений до денного світла, з мо- дифікаціями, які залежать від люмінофора, що покриває внутрішню поверхню скляної трубки і трансформує ультрафіолетове світіння парів ртуті в трубці в ви- диме світло. Розрізняють лампи денного світла (ЛД), білого світла (ЛБ), теплого білого світла (ЛТБ) та ін.
Недоліком люмінесцентних ламп є стробоскопічний ефект – миготіння рухомих предметів. Одним із недоліків як прямого сонячного світла, так і яскравих джерел штучного освітлення є їх здатність викликати засліплюючий ефект. Від яскравого сонячного світла ми захищаємося шторами, жалюзями на вікнах, тонуванням скла, використанням захисних окулярів. Для захисту від засліплючої дії штучних джерел освітлення використову-
ється освітлювальна арматура (яка, до речі, виконує також естетичні функції). З точки зору формування світлового потоку розрізняють 5 типів освітлю- вальної арматури (мал. 5.1):
- прямого світла, коли весь світловий потік направляється в одну напівсфе- ру (настільна лампа з непрозорим абажуром, прожектор, „юпітер‖, що використо- вуються в фото- кінозйомках);
- рівномірно-розсіяного світла (матово- чи молочно-біла куля
- відбитого світла (коли світильник з непрозорим абажуром направляє світловий потік у верхню напівсферу. При цьому світло відбивається від стелі і ро- зсіюється в нижню напівсферу);
- направлено-розсіяного світла, коли основний світловий потік направ- ляється в нижню напівсферу через отвір в абажурі, а частина його розсіюється в верхню напівсферу через абажур з матового чи молочно-білого скла або пластика
- відбито-розсіяного світла, коли основний світловий потік направляєть- ся у верхню напівсферу і відбивається від стелі, а частина розсіюється в нижню напівсферу через абажур з матового чи молочно-білого скла або пластика. Допустима величина засліпленості зору на робочому місці складає:
- при І і II розряді зорової роботи – 20 кд\м
2
;
- при III, IV, V розряді зорової роботи – 40 кд\м
2
;
- при VI, VII розряді зорової роботи – 60 кд\м
2
Типи освітлювальної арматури

8
(1 - прямого світла; 2 - направлено-розсіяного світла;
3, 4 - рівномірно-розсіяного світла; 5 - відбито-розсіяного світла)
Додаток 3 Схема оцінки штучного освітлення приміщень
Дані описового характеру
- назва та призначення приміщення;
- система освітлення (місцеве, загальне, комбіноване);
- кількість світильників, їх тип (лампи розжарювання, люмінесцентні та
інші);
-
їх потужність, Вт
- вид освітлювальної арматури і в зв’язку з цим напрямок світлового потоку і характер світла (прямий, рівномірно-розсіяний, направлено-розсіяний, від- битий, розсіяно-відбитий);
- висота підвісу світильників над підлогою та робочою поверхнею;
- площа освітлюваного приміщення;
- відбиваюча здатність (яскравість) поверхонь: стелі, стін, вікон, підлоги, обладнання та меблів.
Визначення освітленості розрахунковим методом Ватта) вимірюють площу приміщень, S, кв.м; б) визначають сумарну потужність Вт, яку створюють всі світильники; в) розраховують питому потужність, Вт/кв.м; г) у таблиці 1 величин мінімальної горизонтальної освітленості знаходять освітленість при питомій потужності 10 Вт/кв.м; д) для ламп розжарювання освітленість розраховується за формулою ЕР х Е
таб
)/10 х К де Р - питома потужність, Вт/кв.м;
Е
таб
- освітленість при 10 Вт/кв.м, (табл. 1); К - коефіцієнт запасу для житлових та громадських приміщень, який дорівнює 1,3.