La parte del espectro electromagnético con longitudes de onda de 10 a 340000 nm se llama región óptica del espectro y se divide en
radiación visible 380 - 770 nm (nanómetros);
radiación infrarroja con longitudes de onda 770 - 340000 nm,
Radiación ultravioleta 10 - 380 nm.
Dentro de la parte visible del espectro, la radiación de diferentes longitudes de onda provoca diferentes sensaciones de luz y color: desde el color violeta (λ = 400 nm) hasta el rojo (λ = 750 nm). La sensibilidad de la visión es máxima a la radiación con una longitud de onda de 555 nm (color amarillo verdoso) y disminuye hacia los límites del espectro visible.
La perfección de la iluminación industrial se caracteriza por indicadores cuantitativos y cualitativos.
Los indicadores cuantitativos incluyen: flujo luminoso, intensidad luminosa, brillo, iluminación, coeficiente de reflexión y los indicadores cualitativos incluyen fondo, contraste de un objeto con el fondo, visibilidad, indicador de deslumbramiento, coeficiente de pulsación de luz.
La principal cantidad que caracteriza la iluminación artificial es flujo de luz F, definida como la potencia de la energía radiante, evaluada por la sensación luminosa del ojo humano. La unidad de flujo luminoso es el lumen (lm).
Intensidad luminosa I - este es el valor de la densidad espacial del flujo luminoso, que se define como la relación del flujo luminoso dФ, que emana de una fuente y se propaga uniformemente dentro de un ángulo sólido elemental dq, a la magnitud de este ángulo:
I = dФ /dΩ.
La unidad de intensidad luminosa es la candela (cd).
Iluminación E - densidad de flujo luminoso dФ en la superficie iluminada DS:
E = dФ / dS
La unidad de iluminación es lux (lx). Lux es la iluminación de una superficie de 1 m2 con un flujo luminoso de radiación que incide sobre ella igual a 1 lm.
El brillo L es un valor igual a la relación entre la intensidad de la luz emitida por un elemento de superficie en una dirección determinada y el área de proyección de esta superficie sobre un plano perpendicular a la misma dirección, medida en cd/m2. Una candela por metro cuadrado es el brillo de una superficie plana uniformemente luminosa con un área de 1 m 2 en una dirección perpendicular a ella con una intensidad luminosa de 1 cd. La ecuación que rige el brillo de la luz es:
L = I/S cosφ,
Dónde φ - el ángulo formado por la dirección del flujo luminoso con la normal al área de la superficie luminosa.
Coeficiente de reflexión ρ Caracteriza la capacidad de una superficie para reflejar el flujo de luz que incide sobre ella. Se define como la relación entre el flujo luminoso Ф neg reflejado desde la superficie y el flujo luminoso F incidente sobre ella.
ρ = F neg / F pad
Fondo - la superficie adyacente directamente al objeto de discriminación sobre el cual se ve. El volumen de discriminación es el tamaño más pequeño del objeto considerado, su parte individual, que debe distinguirse en el proceso de trabajo. Dependiendo del tamaño más pequeño del objeto de discriminación, el trabajo visual se divide en categorías.. El fondo se caracteriza por un coeficiente de reflectancia, dependiendo del color y la textura de la superficie, cuyos valores están en el rango de 0,02 a 0,95. El fondo se considera luz en la reflectancia de la superficie.
más de 0,4; promedio: de 0,2 a 0,4; oscuro - menos de 0,2.
Contraste del objeto de discriminación con el fondo.A - la relación entre el valor absoluto de la diferencia entre el brillo del objeto y el fondo y el brillo del fondo:
K = |L o - L f | / Lf,
donde L o y L f son el brillo del objeto y el fondo, respectivamente.
Cuando K > 0,5, el contraste del objeto de discriminación con el fondo se considera grande (el objeto y el fondo difieren marcadamente en brillo),
a K de 0,2 a 0,5 en promedio (el objeto y el fondo difieren notablemente en brillo),
en K< 0,2 – малым (объект и фон мало отличаются по яркости).
Dependiendo de la combinación de las características del fondo y el contraste del objeto con el fondo, las categorías de obra visual se dividen en subcategorías.
Visibilidad V- una característica universal de la calidad de la iluminación que caracteriza la capacidad del ojo para percibir un objeto. Depende de la iluminación, el tamaño del objeto, su brillo, el contraste del objeto con el fondo y la duración de la exposición. La visibilidad está determinada por el número de umbrales de contraste en el contraste del objeto con el fondo:
V=K/K poros,
Dónde A - contraste del objeto con el fondo; k por - contraste de umbral, es decir el contraste más pequeño visible al ojo, con una ligera disminución en la que el objeto se vuelve indistinguible.
Índice de ceguera P- criterio de valoración del deslumbramiento de una instalación de iluminación, determinado por la expresión:
P = (S- 1)-1000,
donde S es el coeficiente de deslumbramiento, igual a la relación entre la visibilidad del objeto, respectivamente, cuando está protegido y en presencia de fuentes brillantes en el campo de visión.
Coeficiente de pulsación de iluminación K p- un criterio para evaluar la profundidad relativa de las fluctuaciones de la iluminación como resultado de los cambios en el tiempo del flujo luminoso de las lámparas de descarga de gas cuando funcionan con corriente alterna, determinado por la fórmula:
K = (E máx - E min /2E promedio 100%,
Dónde E máx. Y mi mín - respectivamente, los valores máximo y mínimo de iluminación durante el período de su fluctuación, lux; E promedio - valor medio de iluminación para el mismo período, lux.
La iluminación de las instalaciones industriales correctamente diseñada y ejecutada racionalmente tiene un efecto psicofísico positivo en los trabajadores, ayuda a aumentar la eficiencia y la seguridad, reduce la fatiga y las lesiones y mantiene un alto rendimiento.
La sensación de visión se produce bajo la influencia de la radiación visible (luz), que es radiación electromagnética con una longitud de onda de 0,38...0,76 micrones. La sensibilidad de la visión es máxima a la radiación electromagnética con una longitud de onda de 0,555 micrones (color amarillo verdoso) y disminuye hacia los límites del espectro visible.
La iluminación se caracteriza por indicadores cuantitativos y cualitativos. Los indicadores cuantitativos incluyen:
flujo luminoso F - parte del flujo radiante percibido por una persona como luz; caracteriza el poder de la radiación luminosa, medido en lúmenes (lm);
intensidad luminosa J - densidad espacial del flujo luminoso; se define como la relación entre el flujo luminoso dФ que emana de la fuente y se propaga uniformemente dentro del ángulo sólido elemental dw y el valor de este ángulo; ; medido en grilletes (cd);
iluminación E - densidad superficial del flujo luminoso dФ que incide uniformemente sobre la superficie iluminada dS (m2), con respecto a su área; ; medido en lux (lx);
el brillo L de una superficie en un ángulo a con respecto a la normal es la relación entre la intensidad luminosa dJa emitida, iluminada o luminosa por la superficie en esta dirección y el área dS de la proyección de esta superficie sobre un plano perpendicular a esta dirección; , medido en cd/m2.
Para evaluar cualitativamente las condiciones del trabajo visual, utiliza indicadores como el fondo, el contraste del objeto con el fondo, el coeficiente de pulsación de iluminación, el índice de iluminación y la composición espectral de la luz.
El fondo es la superficie sobre la que se diferencia el objeto. El fondo se caracteriza por la capacidad de una superficie de reflejar el flujo de luz que incide sobre ella. Esta capacidad (coeficiente de reflexión r) se define como la relación entre el flujo luminoso Fotr reflejado desde la superficie y el flujo luminoso Fpad que incide sobre ella; . Dependiendo del color y la textura de la superficie, los valores del coeficiente de reflexión oscilan entre 0,02...0,95; cuando r >0,4 el fondo se considera claro; en r =0,2…0,4 - promedio y en r<0,2 - тёмным.
El contraste de un objeto con el fondo K - el grado de diferencia entre el objeto y el fondo - se caracteriza por la relación entre el brillo del objeto en cuestión (puntos, líneas, signos, manchas, grietas, marcas u otros elementos) y el fondo; se considera grande si K>0,5 (el objeto se destaca claramente sobre el fondo), promedio cuando K = 0,2...0,5 (el objeto y el fondo son notablemente diferentes en brillo) y pequeño cuando K<0,2 (объект слабо заметен на фоне).
El coeficiente de pulsación de iluminación Ke es un criterio para la profundidad de las fluctuaciones de iluminación como resultado de cambios en el flujo de luz a lo largo del tiempo.
donde Emax, Emin, Eср - valor de iluminación máximo, mínimo y promedio para el período de oscilación; para lámparas de descarga de gas Ke=25...65%, para lámparas incandescentes convencionales Ke=7%, para lámparas incandescentes halógenas Ke=1%.
El índice de iluminación P0 es un criterio para evaluar el deslumbramiento creado por una instalación deslumbrante
donde V1 y V2 son la visibilidad del objeto, las diferencias, respectivamente, con el blindaje y la presencia de fuentes de luz brillante en el campo de visión.
El blindaje de las fuentes de luz se realiza mediante pantallas, viseras, etc.
Visibilidad V: caracteriza la capacidad del ojo para percibir un objeto. Depende de la iluminación, el tamaño del objeto, su brillo, el contraste del objeto con el fondo y la duración de la exposición. La visibilidad está determinada por el número de contrastes de umbral en el contraste del objeto con el fondo, es decir, donde kthor es el umbral o contraste más pequeño visible al ojo, con una ligera disminución en la que el objeto se vuelve indistinguible de este fondo.
Para medir y controlar la iluminación se utilizan los luxómetros Yu-116 y Yu-117, cuyo principio de funcionamiento se basa en el efecto fotoeléctrico. Cuando se ilumina una fotocélula en el circuito de un galvanómetro conectado a ella, se produce un fotoflujo que provoca una desviación de la aguja del miliamperímetro, cuya escala está graduada en lux. La fotocélula de selenio es más adecuada para su uso en luxómetros, ya que su sensibilidad espectral es cercana a la sensibilidad espectral del ojo.
La iluminación en el rango de 0 a 100 lux se mide con una fotocélula abierta sin accesorios. El uso de accesorios de varios tipos, denominados K, M, P, T, amplía significativamente el rango de mediciones de iluminación, que alcanza los 100.000 lux.
Para medir el brillo se utilizan fotómetros, en los que se compara el brillo del campo del dispositivo con el brillo de la superficie en estudio.
Para iluminar las instalaciones de producción, de servicio y domésticas se utiliza luz natural y luz procedente de fuentes de iluminación artificial.
Una gran cantidad de información que recibe una persona del mundo exterior llega a través del canal visual.
La calidad de la información obtenida a través de la visión depende en gran medida de la iluminación.
La mala iluminación puede distorsionar la información; Además, cansa no sólo la vista, sino que provoca fatiga en todo el cuerpo. Una iluminación inadecuada también puede provocar lesiones: las zonas peligrosas mal iluminadas, el deslumbramiento de las lámparas y sus deslumbramientos, las sombras nítidas perjudican o provocan la pérdida total de orientación de los trabajadores.
Además, con una iluminación insatisfactoria, la productividad laboral disminuye y aumentan los defectos en el trabajo.
La iluminación de la habitación está determinada.
1. Características básicas de la iluminación.
La radiación visible del espectro óptico incluye radiación con una longitud de onda de 380 a 780 nm. En este rango, ondas de cierta longitud (luz monocromática) provocan la sensación de color.
La iluminación se caracteriza por las siguientes cantidades.
Flujo luminoso F - la parte visible de la radiación óptica, que la visión humana percibe como luz.
La unidad de medida del flujo luminoso es luz(lm). Un lumen es el flujo luminoso emitido por una fuente puntual con una intensidad luminosa de 1 candela (cd) por ángulo sólido de 1 estereorradián (sr)..
Intensidad luminosa I - densidad espacial del flujo de luz en la dirección del eje del ángulo sólido dω
La unidad de intensidad luminosa es la candela (cd). Una candela es la intensidad luminosa emitida en dirección perpendicular desde un área de 1/600000 m 2 de un cuerpo negro a la temperatura de solidificación del platino T = 2045 K y una presión de 101325 Pa.
Ángulo sólido ω- la porción de espacio encerrada dentro de una superficie cónica. Se mide por la relación entre el área recortada de una esfera de radio arbitrario y el cuadrado de esta última.
La unidad de ángulo sólido es el estereorradián (sr). Si S= r 2, entonces ω = 1 promedio.
Iluminación mi - un flujo que cae sobre una superficie de área infinitesimal dS o densidad de flujo luminoso superficial. La unidad de iluminación es lux (lx). Un lux es la iluminación de 1 m2 de superficie cuando sobre él incide un flujo luminoso de 1 lm.
Brillo L - densidad superficial de la intensidad luminosa de una superficie luminosa en una dirección determinada o un flujo que pasa a través de un área infinitesimal dentro de un ángulo sólido infinitesimal dw en la dirección del eje de este ángulo sólido.
donde a es el ángulo entre las direcciones de intensidad de la luz y la vertical.
Para superficies difusamente reflectantes
donde r es el coeficiente de reflexión, determinado por la relación entre el flujo de luz reflejado desde el avión y el flujo de luz incidente en este plano.
La unidad de brillo es candela por metro cuadrado (cd/m2). Un cd/m2 es el brillo de una superficie plana uniformemente luminosa que emite en dirección perpendicular desde el áreaS= 1 m 2 intensidad luminosa de 1 cd. El brillo es un valor percibido directamente por el ojo. Con una iluminación constante, el brillo de un objeto es mayor cuanto mayor es su reflectividad, es decir ligereza
Índice de ceguera P - criterio para el deslumbramiento de una instalación de iluminación, determinado por la expresión:
Dónde S- coeficiente de deslumbramiento igual a la relación entre las diferencias de brillo umbral en presencia y ausencia de fuentes cegadoras en el campo de visión.
Coeficiente de pulsación de iluminación K p , % - un criterio para evaluar la profundidad relativa de las fluctuaciones en la iluminación como resultado de cambios en el tiempo del flujo luminoso de las lámparas de descarga de gas cuando funcionan con corriente alterna, expresado por la fórmula
Dónde E máx. Y mi mín- respectivamente, los valores máximo y mínimo de iluminación durante el período de su fluctuación, lux; mi av - valor medio de iluminación para el mismo período, lux.
Índice de malestar METRO - criterio para evaluar el brillo incómodo, que provoca sensaciones desagradables con una distribución desigual del brillo en el campo de visión, expresado por la fórmula
Dónde l c - brillo de la fuente brillante, cd/m 2, ω - tamaño angular de la fuente brillante, sr, φ θ - índice de la posición de la fuente brillante con respecto a la línea de visión, linfierno- adaptación del brillo, cd/m2.
Medición de parámetros de iluminación. El principal parámetro utilizado para evaluar la iluminación es la iluminancia. mi, medido en lux.
Para medir la iluminación se utilizan luxómetros de varios tipos.
Un ejemplo de luxómetro analógico es el dispositivo Yu - 116 , cuyo principio de funcionamiento se basa en el fenómeno del efecto fotoeléctrico.
Bajo la influencia del flujo luminoso que incide sobre la fotocélula de selenio, surge una corriente en un circuito cerrado, cuya magnitud es proporcional al flujo luminoso. El dispositivo está calibrado en lux. Una ventaja significativa de la fotocélula de selenio en comparación con otros tipos de fotocélulas es que su curva de sensibilidad espectral se asemeja más a la curva de visibilidad relativa del ojo humano. Al medir la iluminación, la fotocélula se instala en el plano de trabajo (horizontal o vertical) a una cierta distancia del operador que realiza las mediciones para que la sombra no caiga sobre la fotocélula.
Actualmente, los dispositivos analógico-digitales se utilizan ampliamente, lo que permite medir no solo la iluminación, sino también otros parámetros que caracterizan la iluminación, por ejemplo, el coeficiente de pulsación o el brillo.
Un ejemplo de dispositivo analógico-digital es el luxómetro-pulsiómetro Argus-07, que se utiliza para medir la iluminación y el coeficiente de pulsación. El principio del dispositivo se basa en la conversión del flujo luminoso creado por objetos extendidos en una señal eléctrica continua, proporcional a la iluminación, que luego se convierte mediante un convertidor analógico-digital en un código digital que se muestra en la pantalla digital del indicador. bloquear. El cabezal de medición contiene un convertidor de radiación primario: un fotodiodo de silicio semiconductor con un sistema de filtros de luz que forman una sensibilidad espectral correspondiente a la curva de visibilidad. Las lecturas del coeficiente de pulsación se indican como porcentaje, mientras que el dispositivo determina el valor máximo, mínimo y promedio de la iluminación de radiación pulsante y calcula el valor del coeficiente de pulsación utilizando la fórmula anterior.
2. Efecto de la iluminación en los humanos.
El alto rendimiento visual y la productividad laboral están estrechamente relacionados con la iluminación industrial racional.
Para el analizador visual (VA), la diversidad del mundo circundante está representada por la diferencia de objetos, objetos caracterizados por su tamaño, luminosidad, contraste con el fondo y distancia de los ojos.
Cuanto menor sea el tamaño del objeto (hasta cierto límite) y su contraste con el fondo, y cuanto más de cerca sea necesario verlo, más difícil será percibirlo para el ojo. También es difícil percibir un objeto grande y lejano pero mal iluminado.
Por tanto, para el funcionamiento normal del FOR, es necesario presentarlo con objetos de al menos un cierto tamaño y que contrasten con el fondo y con suficiente iluminación.
Para el analizador visual como sistema funcional, el resultado final de la acción es la percepción del mundo circundante, que sólo es posible en presencia de luz (Fig. 4.1.).
La mala iluminación puede distorsionar la información; Además, cansa no sólo la visión, sino que también provoca fatiga en todo el cuerpo.
La sección periférica de la OA (ojo) consta de tres partes funcionales principales:
- fotosensible y discriminativo (retina),
- óptico (pupila, córnea, cristalino, cuerpo vítreo),
- muscular (músculo de la pupila, cristalino y globo ocular).
Retina Contiene elementos fotosensibles que se distribuyen de manera desigual: los conos predominan en el centro y los bastones a medida que avanzan hacia la periferia.
Los bastones tienen un alto grado de sensibilidad a la radiación visible, normalmente funcionan con poca luz (proporcionan visión crepuscular) y no reaccionan a los colores. Los conos son menos sensibles a la luz, funcionan durante el día y pueden percibir colores (realizar visión diurna).
Se debe enfatizar que el ZA humano reacciona al brillo, es decir al flujo de luz reflejado desde un objeto hacia el ojo. La reflectividad o luminosidad de los objetos que nos rodean no es la misma. Por eso, con una iluminación constante, podemos percibir la variedad de tonalidades del mundo que nos rodea.
Cuando se expone a un flujo de luz cambiante en la retina, se producen en ella procesos de adaptación visual, es decir, procesos de adaptación de la retina para trabajar en condiciones cambiantes del entorno luminoso.
Hay dos tipos de adaptación: oscuridad y luz.
En oscuro Adaptación (durante la transición de la luz a la oscuridad), la pupila se dilata y se producen procesos complejos en la retina. Esto aumenta la sensibilidad de la retina a la luz y crea las condiciones para realizar el trabajo visual en condiciones de brillo insuficiente (oscuridad). Los procesos anteriores llevan mucho tiempo y provocan una rápida fatiga visual.
En luz En la adaptación (durante la transición de la oscuridad a la luz), se producen procesos inversos y, con niveles altos de brillo, el reflejo pupilar también se incluye en la adaptación, que es insignificante en el tiempo y no contribuye a una fatiga visual pronunciada.
La principal función visual integral es la percepción de un objeto iluminado. Esta función se caracteriza agudeza visual, es decir. la capacidad del ojo para ver la forma de un objeto iluminado y distinguir sus contornos.
La función integral 3A se basa en sensibilidad a la luz y al contraste.
Luz sensibilidad: la capacidad de la retina del ojo para responder a la radiación visible. La sensibilidad lumínica del ojo es mayor cuanto menor es la energía luminosa que puede provocar la sensación de luz. La sensibilidad a la luz puede variar en un rango muy amplio de brillo percibido. Esta capacidad PARA se llama adaptación visual.
contrastando La sensibilidad caracteriza la función discriminatoria del ojo. La condición para ver un objeto es la presencia de un contraste de brillo entre él y el fondo. La capacidad del ojo para distinguir diferencias sutiles en el brillo se conoce como sensibilidad al contraste. . Se caracteriza por la diferencia mínima entre los niveles de brillo del detalle y el fondo en la que el ojo es capaz de percibir un objeto de un tamaño determinado con un brillo de fondo determinado.
Cuando se trabaja visualmente, la velocidad de discriminación de objetos también es importante.
En condiciones de producción, es necesario que las piezas y pequeños objetos que se procesan se distingan en el menor tiempo posible, es decir, la velocidad o velocidad de la percepción visual juega un papel especial. La manifestación de la función integral del aparato visual (agudeza perceptiva) con el tiempo caracteriza el rendimiento visual.
Realizar trabajos visuales en condiciones de poca luz puede provocar el desarrollo de ciertos defectos oculares.
Los defectos oculares se dividen en dos tipos principales:
a) miopía, falsa y verdadera;
La causa del desarrollo de la miopía, además de los factores hereditarios, puede ser una gran carga visual realizada en condiciones de poca luz.
b) hipermetropía verdadera y senil.
En los jóvenes, el punto más cercano de visión clara se encuentra a una distancia de 7 a 10 cm; a medida que envejecen, el cristalino pierde su elasticidad y el punto más cercano de visión clara se aleja cada vez más: se desarrolla la hipermetropía senil. Si un trabajador joven con iluminación insuficiente puede examinar objetos pequeños a una distancia de 30 a 40 cm del ojo, entonces un trabajador con hipermetropía senil debe usar gafas o aumentar la iluminación a valores óptimos, en los que aumenta la potencia óptica del ojo. debido al reflejo pupilar. El desarrollo temprano de la hipermetropía senil a veces se considera una patología ocupacional.
3. Tipos de iluminación industrial
Existen los siguientes tipos de iluminación industrial:
- natural,
- artificial,
- conjunto.
Luz - iluminación de locales con luz del cielo (directa o reflejada), que penetra a través de aberturas de luz en estructuras de cerramiento exteriores.
La iluminación natural se divide en:
- lateral- Iluminación natural de la habitación a través de aberturas de luz en las paredes exteriores.;
- arriba- iluminación natural de la habitación a través de linternas, aberturas de luz en las paredes en lugares donde difieren las alturas del edificio;
- conjunto(superior y lateral) - combinación de iluminación natural superior y lateral.
Los locales con ocupación constante deben, por regla general, disponer de luz natural.
Sin luz natural, se permite diseñar habitaciones determinadas por los capítulos pertinentes de los Códigos y Normas de Construcción.
El proceso de diseño de iluminación natural para locales industriales se complica por una serie de circunstancias inherentes a una fuente de luz natural. Estos incluyen, en primer lugar, la inconstancia de la luz natural. La iluminación natural de las instalaciones industriales está influenciada por las condiciones de funcionamiento, la naturaleza del acristalamiento de las aberturas de luz, la contaminación del vidrio, etc.
Iluminación artificial - iluminar la habitación únicamente con fuentes de luz artificial.
La iluminación artificial se divide en los siguientes tipos:
- laboral- iluminación que proporcione condiciones de iluminación estandarizadas (iluminación, calidad de la iluminación) en locales y lugares donde se realiza trabajo fuera de los edificios;
- emergencia- dividido en iluminación de seguridad Y evacuación Encendiendo;
- seguridad- iluminación fuera del horario laboral;
- deber- iluminación en horario no laboral.
La iluminación artificial puede ser de dos sistemas:
- iluminación general - iluminación en la que las lámparas se colocan uniformemente en la zona superior de la habitación ( iluminación general uniforme) o en relación con la ubicación del equipo ( iluminación general localizada);
- iluminación combinada- iluminación, en la que la iluminación local se suma a la iluminación general; iluminación local- iluminación, adicional a la general, creada mediante lámparas que concentran el flujo luminoso directamente en el lugar de trabajo. No está permitido el uso exclusivo de iluminación local en los lugares de trabajo de producción.
Iluminación artificial de trabajo diseñado para crear las condiciones de trabajo necesarias y el funcionamiento normal de edificios y territorios. Se deberá prever iluminación de trabajo en todas las zonas de los edificios, así como en las zonas de espacios abiertos destinados al trabajo, al paso de personas y al tráfico.
Iluminación combinada - iluminación, en la que la luz natural, insuficiente según la norma, se complementa con luz artificial.
Se debe prever iluminación combinada de edificios industriales para:
- para locales industriales en los que se realicen trabajos de las categorías I-III;
- para producción y otras instalaciones en los casos en que, debido a las condiciones de la tecnología, la organización de la producción o el clima en el sitio de construcción, se requieren soluciones de planificación del espacio que no permiten el valor estandarizado de KEO (edificios de varios pisos de gran ancho , edificios de una sola planta de varios tramos con grandes luces, etc., así como en los casos en que la viabilidad técnica y económica de la iluminación combinada en comparación con la iluminación natural se confirme mediante cálculos adecuados.
4. Estandarización de varios tipos de iluminación.
A la hora de regular la iluminación de locales industriales, se regula su nivel mínimo aceptable en función de las características y tipo de trabajo visual realizado.
La elección de los valores de los parámetros estandarizados se realiza de acuerdo con
SNIP 23 - 05 - 95"Iluminación natural y artificial".
Todo trabajo visual (VP) se puede dividir en tres tipos principales.
El primer tipo incluye todas las resonancias magnéticas que no requieren el uso de instrumentos ópticos (fig. 4.2). En este caso, el objeto de discriminación puede estar cerca o lejos de los ojos.
El segundo tipo de 3D (Fig. 4.3) incluye trabajos que requieren el uso de instrumentos ópticos (lupas, microscopios, etc.), ya que el ojo no puede percibir el tamaño del objeto en cuestión ni siquiera con niveles de brillo elevados.
El tercer tipo de iluminación (Fig. 4.4) incluye trabajos relacionados con la percepción de información de la pantalla, en los que existen requisitos especiales para la organización de la iluminación industrial.
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Las características del trabajo visual son:
- tamaño del objeto de discriminación(siempre que no esté a más de 0,5 m de distancia del ojo): el tamaño más pequeño del objeto en cuestión, su parte individual o defecto que debe distinguirse durante el proceso de trabajo;
- contraste del objeto de discriminación con el fondo (K)- determinado por la relación entre el valor absoluto de la diferencia entre el brillo del objeto y el fondo y el brillo del fondo
Se considera el contraste del objeto de discriminación con el fondo: grande- valor K superior a 0,5 (el brillo del objeto y del fondo difiere marcadamente); promedio- el valor K está en el rango de 0,2 a 0,5 (el objeto y el fondo difieren notablemente en brillo); pequeño- valor K inferior a 0,2 (el objeto y el fondo difieren poco en brillo);
- luminosidad del fondo- la luminosidad de la superficie adyacente directamente al objeto de discriminación sobre el que se mira. Se consideran antecedentes luz en r> 0,4 (r-reflectancia de la superficie); promedio- en r de 0,2 a 0,4, oscuro- en r< 0,2.
Cuanto menor sea el tamaño del objeto de discriminación (hasta cierto límite) y su contraste con el fondo, y cuanto más de cerca sea necesario verlo, más difícil será que el ojo lo perciba. También es difícil percibir un objeto grande y lejano pero mal iluminado. En consecuencia, para el funcionamiento normal del analizador visual, es necesario presentarle objetos de al menos un cierto tamaño y contraste con el fondo y con suficiente iluminación.
De acuerdo a SNIP 23 - 05 - 95“Iluminación natural y artificial”: todo trabajo visual realizado sin el uso de dispositivos ópticos se caracteriza por:
- nivel de trabajo visual, que se determina en función del tamaño del objeto de discriminación, es decir, en función de la precisión del trabajo visual realizado;
- subcategoría de trabajo visual, que está determinada por una combinación del contraste del objeto de discriminación con el fondo y la claridad del fondo; para la mayoría de las categorías de trabajo visual hay cuatro subcategorías: a, b, c, d; por ejemplo, la subcategoría "a" significa que el contraste del objeto de discriminación con el fondo es pequeño y la característica del fondo es oscura.
Para diferentes tipos de iluminación, los indicadores estandarizados son diferentes.
Bajo iluminación artificial de acuerdo conSNIP 23 - 05 - 95para cada categoría y subcategoría de trabajo visual están estandarizados:
- iluminación en lk,
- tasa de ceguera R,
- factor de ondulación K p, %.
Los valores de iluminación normalizados en lux, que difieren en un nivel, deben tomarse de acuerdo con SNiP 23 - 05 - 95 en una escala: 0,2; 0,3; 0,5; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 10; 15; 20; treinta; 50; 75; 100; 150; 200; 300; 400; 500; 600; 750; 1000; 1250; 1500; 2000; 2500; 3000; 3500; 4000; 4500; 5000.
Iluminación cuando se utilizan lámparas incandescentes debe ser reducido según la escala de iluminación:
- en un paso con un sistema de iluminación combinado, si la iluminación estandarizada es de 750 lux o más;
- lo mismo con el sistema de iluminación general para las categorías I - V, VI;
- por dos etapas con sistema de iluminación general para las categorías VI y VIII.
Estándares de iluminación Por SNIP 23 - 05 - 95 debe aumentarse por un nivel de la escala de iluminación en los siguientes casos:
- para trabajos de las categorías I a IV, si el trabajo visual se realiza más de la mitad de la jornada laboral;
- con mayor riesgo de lesiones, si la iluminación del sistema de iluminación general es de 150 lux o menos (trabajos con sierras circulares, etc.);
- bajo requisitos sanitarios especiales elevados en empresas de las industrias alimentaria y químico-farmacéutica), si la iluminación del sistema de iluminación general es de 500 lux o menos;
- en ausencia de luz natural en la habitación y presencia constante de trabajadores, si la iluminación del sistema de iluminación general es de 750 lux o menos;
- cuando se buscan constantemente objetos de discriminación en una superficie de 0,1 m 2 o más;
- en locales donde más de la mitad de los trabajadores tienen más de 40 años.
Si hay varias señales al mismo tiempo, los estándares de iluminación no deben aumentarse más de un paso.
En iluminación natural y combinada de acuerdo conSNIP 23 - 05 - 95para cada categoría de trabajo visual, dependiendo de las características de iluminación (superior, lateral o combinada), se normalizafactor de luz natural KEO.
KEO- es la relación entre la iluminación natural creada en un determinado punto de un plano determinado en el interior por la luz del cielo (directamente o después de sus reflejos) y el valor medido simultáneamente de la iluminación horizontal externa creada por la luz de un cielo completamente abierto, expresado como porcentaje:
En habitaciones pequeñas con iluminación natural unidireccional el valor mínimo de KEO se normaliza en el punto ubicado en la intersección del plano vertical de la sección característica de la habitación y la superficie de trabajo convencional a una distancia de 1 m de la pared más alejada de las aberturas de luz, y con doble cara. Iluminación lateral: en un punto en el medio de la habitación.
Con iluminación natural cenital o combinada el valor promedio de KEO se normaliza en los puntos ubicados en la intersección del plano vertical de la sección característica de la habitación y la superficie de trabajo condicional (o piso). El primer y último punto se toman a una distancia de 1 m de la superficie de las paredes (tabiques) o de los ejes de las columnas.
Valores de iluminación estandarizados, regulados SNIP 23-05-95, se dan en los puntos de su valor mínimo en la superficie de trabajo en interiores para fuentes de luz de descarga, excepto en casos especialmente especificados; para iluminación exterior - para cualquier fuente de luz.
Para la iluminación interior, por regla general, se deben utilizar las lámparas de descarga más económicas. El uso de lámparas incandescentes para iluminación general sólo se permite si es imposible o técnica y económicamente inviable el uso de lámparas de descarga.
Para la iluminación local, además de las fuentes de luz de descarga, se deben utilizar lámparas incandescentes, incluidas las halógenas. No está permitido el uso de lámparas de xenón en interiores.
La Tabla 4.1 presenta valores estandarizados para varios tipos y sistemas de iluminación de acuerdo con SNiP 23-05-95.
| Personaje estadísticas de trabajo visual | Mínimo o equivalente. tamaño del objeto de discriminación, mm | Categoría de trabajo visual | Subcategoría de trabajo visual | Contraste del sujeto con el fondo. | Personaje fondo de fondo | Iluminación artificial | Luz | Iluminación combinada | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Iluminación, lux | Combinación de valores estandarizados del índice de ceguera y el coeficiente de pulsación. | KEO, yenes, % | ||||||||||||
| con un sistema combinado iluminación itinerante | con sistema de iluminación general | con parte superior o combinación iluminación baja | con iluminación lateral | con parte superior o combinación iluminación baja | con iluminación lateral | |||||||||
| Total | incluyendo del total | PAG | Kp, % | |||||||||||
| Máxima precisión | Menos de 0,15 | I | A | Pequeño | Oscuro | 5000 4500 | 500 500 | - - | 20 10 | 10 10 | - | - | 6,0 | 2,0 |
| b | Pequeño Promedio | Promedio Oscuro | 4000 3500 | 400 400 | 1250 1000 | 20 10 | 10 10 |
|||||||
| V | Pequeño Promedio Grande | Luz Promedio Oscuro | 2500 2000 | 300 200 | 750 600 | 20 10 | 10 10 |
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| GRAMO | Promedio Grande « | Luz « Promedio | 1500 1250 | 200 200 | 400 300 | 20 10 | 10 10 |
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| Muy alta precisión | Desde 0,15 hasta 0,30 | II | A | Pequeño | Oscuro | 4000 3500 | 400 400 | - - | 20 10 | 10 10 | - | - | 4,2 | 1,5 |
| b | Pequeño Promedio | Promedio Oscuro | 3000 2500 | 300 300 | 750 600 | 20 10 | 10 10 |
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| V | Pequeño Promedio Grande | Luz Promedio Oscuro | 2000 1500 | 200 200 | 500 400 | 20 10 | 10 10 |
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| GRAMO | Promedio Grande « | Luz « Promedio | 1000 750 | 200 200 | 300 200 | 20 10 | 10 10 |
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| Alta precisión | Desde las 0.30 hasta 0,50 | III | A | Pequeño | Oscuro | 2000 1500 | 200 200 | 500 400 | 40 20 | 15 15 | - | - | 3,0 | 1,2 |
| b | Pequeño Promedio | Promedio Oscuro | 1000 750 | 200 200 | 300 200 | 40 20 | 15 15 |
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| V | Pequeño Promedio Grande | Luz Promedio Oscuro | 750 600 | 200 200 | 300 200 | 40 20 | 15 15 |
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| GRAMO | Promedio Grande « | Luz « Promedio | 400 | 200 | 200 | 40 | 15 | |||||||
| Precisión media | Desde 0,50 hasta 1.00 | IV | A | Pequeño | Oscuro | 750 | 200 | 300 | 40 | 20 | 4 | 1,5 | 2,4 | 0,9 |
| b | Pequeño Promedio | Promedio Oscuro | 500 | 200 | 200 | 40 | 20 | |||||||
| V | Pequeño Promedio Grande | Luz Promedio Oscuro | 400 | 200 | 200 | 40 | 20 | |||||||
| GRAMO | Promedio Grande « | Luz « Promedio | - | - | 200 | 40 | 20 | |||||||
| Baja exactitud | Desde la 1.00 hasta las 5.00 | V | A | Pequeño | Oscuro | 400 | 200 | 300 | 40 | 20 | 3 | 1 | 1,8 | 0,6 |
| b | Pequeño Promedio | Promedio Oscuro | - | - | 200 | 40 | 20 | |||||||
| V | Pequeño Promedio Grande | Luz Promedio Oscuro | - | - | 200 | 40 | 20 | |||||||
| GRAMO | Promedio Grande « | Luz « Promedio | - | - | 200 | 40 | 20 | |||||||
| Áspero (muy baja precisión) | Más de 5 | VI | Independientemente de las características del fondo y del contraste del objeto con el fondo. | - | - | 200 | 40 | 20 | 3 | 1 | 1,8 | 0,6 | ||
| Trabajar con materiales y productos luminosos en hotshops. | Más de 0,5 | VII | Mismo | - | - | 200 | 40 | 20 | 3 | 1 | 1,8 | 0,6 | ||
| Seguimiento general del progreso de la producción. proceso natural: | Permanente | VIII | A | Mismo | - | - | 200 | 40 | 20 | 3 | 1 | 1,8 | 0,6 | |
| periódicamente lógico en constante nombre de residencia evitando a las personas en el interior | b | Mismo | - | - | 75 | - | - | 1 | 0,3 | 0,7 | 0,2 | |||
| periódicamente periódicamente presencia física de personas en el interior | V | Mismo | - | - | 50 | - | - | 0,7 | 0,2 | 0,5 | 0,2 | |||
| Supervisión general del ingeniero. comuni- catión | GRAMO | Mismo | - | - | 20 | - | - | 0,3 | 0,1 | 0,2 | 0,1 | |||
5. Características de la iluminación de lugares de trabajo equipados con ordenadores.
El uso generalizado de ordenadores personales (PC) ha provocado que sus usuarios sufran una serie de problemas de salud.
El mayor número de denuncias está asociado al término “ síndrome de visión por computadora"(GLC). Las personas que pasan la mayor parte del tiempo mirando un monitor de vídeo se quejan de ardor, escozor y sensación de arena en los ojos, enrojecimiento de los globos oculares, dolor en las cuencas de los ojos, en la frente y al mover los ojos. Muy a menudo hay visión borrosa, reenfoque lento de objetos cercanos a objetos lejanos y viceversa, visión doble de los objetos y fatiga rápida al leer. Estos fenómenos suelen combinarse con el término " astenopía" (que se traduce literalmente como " falta de poder de visión»).
Este tipo de quejas se producen entre el 40 y el 60% de los casos entre una parte importante de los usuarios de PC y dependen en gran medida tanto del tiempo que se pasa delante de la pantalla del monitor de vídeo como de la naturaleza del trabajo en el PC.
La mayor fatiga ocular se produce cuando se trabaja en modo interactivo. La menor carga se produce al leer información, la mayor, al ingresarla.
Los gráficos por ordenador suponen una carga particular para el analizador visual, especialmente la ejecución y corrección de dibujos en una pantalla de monitor de vídeo.
El trabajo prolongado con una computadora no causa enfermedades oculares orgánicas. El único cambio que se produce en los órganos de la visión es la manifestación o progresión de la miopía.
Como resultado de un estudio a largo plazo de las funciones visuales en personas que trabajan con una computadora. por muchos años, se reveló una disminución en el volumen de acomodación (agudización de la lente) en comparación con la norma de edad y un aumento en el porcentaje de miopía en comparación con personas de la misma edad que no trabajan en una computadora.
Detrás turno de trabajo El usuario de PC experimenta una disminución en el volumen de acomodación de los ojos. Algunos usuarios desarrollan miopía temporal. Además, se produce un cambio en el equilibrio muscular de los ojos, una disminución de la sensibilidad al contraste de la visión y otras alteraciones visuales.
Obviamente, la aparición de trastornos del analizador visual está asociada con la naturaleza de la imagen de la pantalla y la organización de la iluminación del lugar de trabajo equipado con una PC.
Una imagen de computadora tiene varias diferencias con respecto a una imagen impresa en papel:
- imagen de computadora: autoluminosa, no reflejada;
- tiene un contraste significativamente menor, que se reduce aún más debido a la iluminación externa;
- no es continuo y consta de puntos individuales: píxeles;
- está parpadeando (parpadeando), es decir estos puntos se iluminan y se apagan con cierta frecuencia;
- no tiene límites tan claros como una imagen en papel, porque los píxeles no tienen un cambio de brillo gradual, sino suave, con el fondo.
Son estas características de la imagen en pantalla de los monitores de vídeo las que dificultan la adaptación del ojo. La luminosidad crea la ilusión de distancia, el bajo contraste provoca una disminución en la respuesta acomodativa, la precisión de la imagen provoca un aumento en la amplitud de las fluctuaciones normales en la acomodación, el parpadeo reduce la precisión de la percepción y la confusión de los límites obliga a una búsqueda continua de un punto de visión clara.
Actualmente, en Rusia existen varias normas estatales que formulan requisitos estrictos para los parámetros ergonómicos visuales de los monitores de video utilizados en las PC; normas y reglamentos sanitarios SanPiN 2.2.2/2.4.1340 - 03 “Requisitos higiénicos para computadoras electrónicas personales y organización del trabajo” formulan requisitos higiénicos para monitores de video.
Al organizar lugares de trabajo equipados con PC, se presta especial atención a la iluminación.
Iluminación al trabajar con una PC. tiene sus propias características. Esto se debe al hecho de que el analizador visual (ojo), cuando trabaja frente a una computadora, generalmente percibe tanto el flujo de luz reflejado por el teclado y los documentos como el flujo de luz directo del monitor de video.
Las instalaciones para el funcionamiento de la PC deben tener iluminación natural y artificial, cumpliendo con los requisitos de la documentación reglamentaria vigente.
factor de luz natural KEO en locales que utilizan una PC no debe ser inferior al 1,2%.
Los escritorios de trabajo deben colocarse de tal manera que los monitores de vídeo queden orientados con sus lados hacia las aberturas de luz, de modo que la luz natural incida predominantemente desde la izquierda. Las aberturas de las ventanas deben estar equipadas con dispositivos ajustables, como cortinas, marquesinas exteriores, persianas, etc.
Iluminación artificial En las instalaciones para el funcionamiento de PC debe haber un sistema de iluminación general uniforme. En los locales industriales y administrativos y públicos, en los casos en que se trabaja principalmente con documentos, se deben utilizar sistemas de iluminación combinados (además de la iluminación general, se instalan adicionalmente lámparas de iluminación local para iluminar el área donde se encuentran los documentos).
En este caso, la iluminación de la superficie de la mesa en el área donde se coloca el documento de trabajo debe ser de 300 a 500 lux. La iluminación no debe crear reflejos en la superficie de la pantalla. La iluminación de la superficie de la pantalla no debe superar los 300 lux.
Se debe limitar el deslumbramiento directo de las fuentes de luz y el brillo de las superficies luminosas (ventanas, lámparas, etc.) en el campo de visión no debe superar los 200 cd/m2.
El deslumbramiento reflejado en las superficies de trabajo (pantalla, mesa, teclado, etc.) debe limitarse mediante la selección correcta de los tipos de lámparas y la ubicación de las estaciones de trabajo en relación con las fuentes de iluminación natural y artificial, mientras que el brillo del deslumbramiento en la pantalla del PC no debe exceder los 40 cd/m 2 y el brillo del techo no debe exceder los 200 cd/m 2.
El índice de deslumbramiento para fuentes de iluminación artificial general en locales industriales no debe ser superior a 20.
El índice de malestar en los locales administrativos y públicos no supera el 40, en los locales preescolares y educativos no supera el 15.
El brillo de las lámparas de iluminación general en el área de ángulos de radiación de 50 a 90 grados con la vertical en los planos longitudinal y transversal no debe ser superior a 200 cd/m2, el ángulo de protección de las lámparas debe ser de al menos 40 grados. .
Los artefactos de iluminación locales deben tener un reflector no translúcido con un ángulo de protección de al menos 40 grados.
Se debe limitar la distribución desigual del brillo en el campo de visión del usuario de PC, y la relación de brillo entre las superficies de trabajo no debe exceder de 3:1 - 5:1, y entre las superficies de trabajo y las superficies de las paredes y equipos de 10:1. .
Como fuentes de luz Cuando se utiliza iluminación artificial, se deben utilizar predominantemente lámparas fluorescentes del tipo LB y lámparas fluorescentes compactas (CFL). En la instalación de iluminación indirecta en locales industriales, administrativos y públicos, se permite el uso de lámparas de halogenuros metálicos. En las luminarias locales se permite el uso de lámparas incandescentes, incluidas las halógenas.
Para iluminar habitaciones con PC se deben utilizar luminarias con rejillas parabólicas espejadas, equipadas con balastos electrónicos. Está permitido utilizar luminarias de múltiples lámparas con balastos electromagnéticos (ECG), que constan de un número igual de ramas delanteras y traseras.
No está permitido el uso de luminarias sin difusores y rejillas de protección.
En ausencia de luminarias con balastos electrónicos, las lámparas de luminarias multilámpara o luminarias de iluminación general cercanas deberán encenderse en diferentes fases de una red trifásica.
El factor de seguridad para instalaciones de iluminación de alumbrado general deberá tomarse igual a 1,4. (El factor de seguridad (Kz) es un coeficiente calculado que tiene en cuenta la disminución de KEO y la iluminación durante el funcionamiento debido a la contaminación y el envejecimiento de los rellenos translúcidos en las aberturas de luz, fuentes de luz (lámparas) y lámparas, así como una disminución de la reflexión. propiedades de las superficies de las habitaciones).
El factor de ondulación no debe exceder el 5%.
La iluminación general cuando se utilizan lámparas fluorescentes debe proporcionarse en forma de líneas continuas o intermitentes de lámparas ubicadas en el costado de las estaciones de trabajo, paralelas a la línea de visión del usuario cuando los monitores de video están dispuestos en fila. Cuando la PC está ubicada a lo largo del perímetro de la habitación, las líneas de lámparas deben ubicarse localmente encima del escritorio, más cerca de su borde frontal, de cara al operador.
Para garantizar valores de iluminación estandarizados en las habitaciones donde se utilizan PC, los vidrios de los marcos de las ventanas y las lámparas deben limpiarse al menos dos veces al año y las lámparas quemadas deben reemplazarse oportunamente.
A continuación se detallan los conceptos básicos y las relaciones de los indicadores luminosos.
La iluminación es una de las condiciones más importantes para la vida normal. Una iluminación correctamente dispuesta proporciona una buena visibilidad y crea condiciones de trabajo favorables. La mala iluminación provoca fatiga prematura, embota la atención del trabajador, reduce la productividad laboral, empeora los indicadores de calidad y puede provocar accidentes. Una mala iluminación durante un período prolongado también puede provocar mala visión.
Existen tres tipos de iluminación industrial: natural, artificial y combinada.
natural iluminación de locales con luz del cielo (directa o difusa) que penetra a través de aberturas de luz en las estructuras exteriores de los edificios;
artificial iluminación con fuentes de luz eléctrica;
conjunto iluminación, en la que la luz natural, insuficiente según la norma, se complementa con luz artificial.
La radiación visible (luz) es la radiación que llega a la retina del ojo y puede causar una sensación visual. La luz forma parte de la radiación electromagnética con una longitud de onda de 0,38 a 0,78 micras.
Los valores técnicos de iluminación que determinan los indicadores de la iluminación industrial se basan en una evaluación de su percepción por parte del ojo humano. Existen indicadores cuantitativos y cualitativos de iluminación.
1.1. Indicadores cuantitativos
Hacia indicadores cuantitativos incluyen: flujo luminoso, intensidad luminosa, iluminación, brillo, reflectancia.
Flujo luminoso (F)- la potencia del flujo luminoso de radiación, estimada por la sensación visual del ojo humano. La dimensión del flujo luminoso es lumen (lm).
Intensidad de luz (J)- densidad espacial del flujo de luz en una dirección determinada, es decir flujo luminoso por ángulo sólido ω , en el que se emite
Candela (cd),
Dónde ω ángulo sólido en estereorradianes (sr).
Iluminancia (E)- la densidad del flujo luminoso sobre la superficie que ilumina, el flujo luminoso dividido por el área de la superficie iluminada S, medida en m2, siempre que se distribuya uniformemente sobre la superficie cuando la luz de la fuente incide sobre ella. perpendicularmente
.
Brillo (V)- es una cantidad de luz percibida directamente por el ojo. Está determinada por la relación entre la intensidad de la luz en una dirección determinada y el área de proyección de la superficie emisora sobre un plano perpendicular a la dirección de la radiación.
.
Valores de valores máximos de luminosidad en la superficie de trabajo.
Reflectancia de superficie r caracteriza su capacidad para reflejar el flujo de luz que incide sobre él. Está determinado por la relación entre el flujo de luz reflejado y el incidente.
Valores del coeficiente (r) para superficies de varios tipos.
1.2. Indicadores cualitativos
Hacia indicadores de calidad La iluminación incluye: fondo, contraste del objeto de discriminación con el fondo, indicador de deslumbramiento, coeficiente de pulsación de iluminación, indicador de malestar.
Fondo- una superficie adyacente directamente al objeto de discriminación sobre el que se mira. El fondo se considera claro si la reflectancia P es superior a 0,4; medio a P = 0,2...0,4 y oscuro si P es inferior a 0,2.
Contraste de objeto de discriminación con fondo K, diferencia de brillo medida fotométricamente de dos zonas. Está determinado por la relación entre el valor absoluto de la diferencia entre el brillo del objeto y el fondo y el brillo del fondo:
El contraste se considera alto cuando K es superior a 0,5 (el objeto y el fondo difieren mucho en brillo), medio cuando K = 0,2...0,5 (notablemente diferente) y pequeño si K es inferior a 0,2 (difieren poco).
Índice de ceguera 2 (P)- criterio para evaluar el deslumbramiento de una instalación de iluminación, determinado por la expresión
P = (S - 1) 1000,
donde S es el coeficiente de deslumbramiento, igual a la relación entre las diferencias de brillo umbral en presencia y ausencia de fuentes cegadoras en el campo de visión.
Valores normalizados del coeficiente R.
Coeficiente de pulsación de iluminación (Kp)- un criterio para evaluar la profundidad relativa de las fluctuaciones en la iluminación como resultado de cambios en el tiempo del flujo luminoso de las lámparas de descarga de gas cuando funcionan con corriente alterna, expresado por la fórmula
donde Emax, Emin y Eсr son, respectivamente, los valores máximo, mínimo y promedio de iluminación durante el período de su fluctuación, lux.
Valores normalizados de Kp.
Índice de malestar (M)- criterio para evaluar la luminosidad incómoda 1, que provoca sensaciones desagradables cuando la luminosidad se distribuye de manera desigual en el campo de visión. Determina el grado de tensión visual adicional provocado por la presencia de una marcada diferencia de luminosidad en una habitación iluminada.
Este indicador no está estandarizado para locales industriales; sus valores normalizados son para locales residenciales, públicos y administrativos; existe una fórmula para determinar el índice de malestar M.
De los indicadores de iluminación enumerados, los siguientes se miden directamente (los nombres de los dispositivos se indican entre paréntesis):
Iluminación (luxómetros);
Brillo (fotómetros subjetivos y objetivos).
Con estos instrumentos es posible determinar los valores de los coeficientes de reflexión P y pulsación Kp del contraste del objeto de discriminación con el fondo K y el índice de ceguera P.
Estándares de iluminación Al elegir el tipo de lámparas, su cantidad y potencia, es necesario tener en cuenta los estándares de iluminación. Los estándares dan tres valores para el grado de iluminación: baja, normal y alta. Generalmente se utiliza el nivel normal, pero en algunos casos es aconsejable elegir un nivel de iluminación bajo o alto.
Grado de protección de los equipos eléctricos El grado de protección viene indicado por la combinación IP XX. El primer número es el grado de protección contra el polvo y el pelo. influencias. El segundo es el grado de protección contra la humedad. Como farolas a una altura de hasta 0,5 m, se pueden utilizar lámparas con clase de protección IP 44. Para instalación en mástiles altos (por encima del alcance humano), la clase de protección mínima es IP 23. Las luminarias montadas a nivel del suelo deben ser impermeables ( IP 67), y las luminarias sumergidas en agua (por ejemplo, para iluminar un estanque) deben tener una clase de protección IP 68 (protección contra la entrada de agua a presión).
Clase de protección clase 0: no hay aislamiento doble y reforzado completo, no hay posibilidad de conexión a tierra. Clase I: hay aislamiento completo y existe la posibilidad de conexión a tierra. Clase II: equipado con aislamiento doble y reforzado, sin posibilidad de conexión a tierra. Clase III: una luminaria destinada a conectarse únicamente a una red de voltaje de protección.
Unidades de medida A continuación se muestran algunas cantidades físicas que caracterizan una fuente de luz. Se pueden utilizar a la hora de elegir las lámparas y su ubicación. Intensidad de la luz (I). La unidad de medida es la candela (cd).
Iluminación (E): flujo luminoso por unidad de superficie iluminada. La unidad de medida es lux (lx). 1 lx = 1cd*sr/m2, donde sr es el ángulo sólido (en estereorradiánes). El brillo (L) caracteriza el brillo de una fuente de luz en una dirección determinada.
El brillo de un elemento de una superficie luminosa en cualquier dirección está determinado por la relación entre la intensidad luminosa de este elemento y el área de proyección del elemento sobre un plano perpendicular a esta dirección.
Temperatura de color (T). Se mide en grados Kelvin (K). Caracteriza la composición espectral de la radiación.
Iluminación: Luz de luna 0,25 lx Sol a través de las nubes 10.000 lx Luz solar 100.000 lx Iluminación de oficinas 300-2000 lx Iluminación de carreteras 10-50 lx
Brillo: Lámpara fluorescente 0,8 cd/m2 Calle bien iluminada 2 cd/m2 Sol de mediodía 150.000 cd/m2 La intensidad de una vela es de aproximadamente 1 cd, y la luz de un faro puede alcanzar los 2.000.000 cd.
Medición de parámetros de iluminación. El principal parámetro utilizado para evaluar la iluminación es la iluminancia e, medida en lux.
Para medir la iluminación se utilizan luxómetros de varios tipos.
Un ejemplo de luxómetro analógico es el dispositivo Yu-116, cuyo principio de funcionamiento se basa en el fenómeno del efecto fotoeléctrico.
Bajo la influencia del flujo luminoso que incide sobre la fotocélula de selenio, surge una corriente en un circuito cerrado, cuya magnitud es proporcional al flujo luminoso. El dispositivo está calibrado en lux. Una ventaja significativa de la fotocélula de selenio en comparación con otros tipos de fotocélulas es que su curva de sensibilidad espectral se asemeja más a la curva de visibilidad relativa del ojo humano. Al medir la iluminación, la fotocélula se instala en el plano de trabajo (horizontal o vertical) a una cierta distancia del operador que realiza las mediciones para que la sombra no caiga sobre la fotocélula.
Actualmente, los dispositivos analógico-digitales se utilizan ampliamente, lo que permite medir no solo la iluminación, sino también otros parámetros que caracterizan la iluminación, por ejemplo, el coeficiente de pulsación o el brillo.
Un ejemplo de dispositivo analógico-digital es el luxómetro-pulsiómetro Argus-07, que se utiliza para medir la iluminación y el coeficiente de pulsación. El principio del dispositivo se basa en la conversión del flujo luminoso creado por objetos extendidos en una señal eléctrica continua, proporcional a la iluminación, que luego se convierte mediante un convertidor analógico-digital en un código digital que se muestra en la pantalla digital del el bloque indicador. El cabezal de medición contiene un convertidor de radiación primario: un fotodiodo de silicio semiconductor con un sistema de filtros de luz que forman una sensibilidad espectral correspondiente a la curva de visibilidad. Las lecturas del coeficiente de pulsación se indican como porcentaje, mientras que el dispositivo determina el valor máximo, mínimo y promedio de la iluminación de radiación pulsante y calcula el valor del coeficiente de pulsación utilizando la fórmula anterior.
20. Indicadores que caracterizan la calidad de la iluminación del lugar de trabajo.
Los principales indicadores de calidad de la iluminación incluyen. factor de ondulación ,índice ceguera Y malestar ,composición espectral Luz.
La cantidad de iluminación debe ser constante en el tiempo para que no se produzca fatiga ocular por readaptación. Una característica de la profundidad relativa de las fluctuaciones de iluminación como resultado de cambios en el tiempo del flujo luminoso de las fuentes de luz es el coeficiente de pulsación de iluminación Kp. factor de ondulación Caracteriza el cambio en el flujo luminoso de una fuente de luz de descarga a lo largo del tiempo con una frecuencia de 100 Hz cuando se alimenta con corriente de frecuencia industrial. La exposición prolongada a condiciones de luz pulsante provoca fatiga visual, aumento de la fatiga, dolores de cabeza, etc. Cuanto más cerca de cero esté el valor del factor de ondulación, mejor. Los estándares rusos permiten un coeficiente de pulsación de no más del 10-15% para locales residenciales y públicos.
Kp (%) = 100· (Emáx - Emín)/2Esr,
donde Emax, Emin y Eср son los valores máximo, mínimo y promedio de iluminación durante el período de su fluctuación.
Restricciones sobre características espectrales , más precisamente, en la reproducción del color, se superponen sólo si hablamos de realizar un trabajo visual de alta precisión. La reproducción cromática correcta está garantizada por la iluminación natural y las fuentes de luz artificiales con una característica espectral cercana a la del sol.
No debe haber deslumbramiento directo o reflejado en el campo de visión. Deslumbramiento: aumento del brillo de las superficies luminosas, que provoca una alteración de las funciones visuales (deslumbramiento), es decir, deterioro de la visibilidad de los objetos. El brillo directo se asocia con fuentes de luz, el brillo reflejado se produce en una superficie con una alta reflectancia o reflexión en la dirección del ojo. Criterio de evaluación cegador La acción creada por la instalación de iluminación es el índice de deslumbramiento Po, cuyo valor está determinado por la fórmula
Ro = (S - 1) 1000,
donde S es el coeficiente de deslumbramiento, igual a la relación entre las diferencias de brillo umbral en presencia y ausencia de fuentes cegadoras en el campo de visión.
Criterio de evaluación incómodo El brillo, que provoca sensaciones desagradables debido a la distribución desigual del brillo en el campo de visión, es un indicador de malestar.
La calidad de la iluminación natural se caracteriza por el coeficiente. luz natural (KEO). Representa la relación entre la iluminación natural creada en algún punto de un plano determinado dentro de una habitación por la luz del cielo y el valor de la iluminación horizontal externa creada por la luz de un cielo completamente abierto; expresado como porcentaje.
Los indicadores cuantitativos incluyen: flujo de luz ,el poder de la luz ,iluminación Y brillo .
La parte del flujo radiante que la visión humana percibe como luz se llama flujo luminoso F y se mide en lúmenes (lm).
Flujo luminoso F: el flujo de energía radiante, evaluado por sensación visual, caracteriza el poder de la radiación luminosa.
La unidad de flujo luminoso es lumen (lm): el flujo luminoso emitido por una fuente puntual con un ángulo sólido de 1 estereorradián con una intensidad luminosa de 1 candela.
El flujo luminoso se define como una cantidad no sólo física, sino también fisiológica, ya que su medición se basa en la percepción visual.
Todas las fuentes de luz, incluidos los dispositivos de iluminación, emiten un flujo luminoso al espacio de manera desigual, por lo que se introduce el valor de la densidad espacial del flujo luminoso: intensidad luminosa I.
El poder de la luz I se define como la relación entre el flujo luminoso dФ que emana de una fuente y se propaga uniformemente dentro de un ángulo sólido elemental y el valor de este ángulo.
La unidad de intensidad luminosa es la candela (cd).
Una candela es la intensidad de la luz emitida desde una superficie con un área de 1/6·10 5 m 2 de radiación total (estándar estatal de luz) en la dirección perpendicular a la temperatura de solidificación del platino (2046,65 K) a una presión de 101325 Pa.
Iluminación E - la relación entre el flujo luminoso dФ que incide sobre un elemento de superficie dS y el área de este elemento
La unidad de iluminación es lux (lx).
Brillo ¿L de un elemento de superficie dS en un ángulo con respecto a la normal de este elemento es la relación entre el flujo luminoso d2Ф y el producto del ángulo sólido dΩ, del cual se extiende β, el área dS y el coseno del ángulo?
L = d2Ф/(dΩ dS cos θ) = dI/(dS cosθ),
donde dI es la intensidad de la luz emitida por la superficie dS en la dirección θ.
Coeficiente de reflexión caracteriza la capacidad de reflejar el flujo de luz que incide sobre él. Se define como la relación del flujo luminoso Fotr reflejado desde la superficie. al flujo de Fpad cayendo sobre él.
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