Световые излучения

Световые излучения входят в оптическую часть спектра электромагнитных колебаний. В процессе жизнедеятельности человек воспринимает свет солнца, небесных светил, свет открытого небосвода, излучение от пламени, искусственных источников света. Эти источники имеют различную мощность и спектр излучения и оказывают на человека как положительное, так и негативное воздействие.

Распределение цветов по спектру световых видимых излучений показано на рис. 4.13.

Рис. 4.13. Распределение цветов в спектре световых излучений

Световые излучения оцениваются световым потоком Ф, силой света J, освещенностью Е и яркостью L.

Световым потоком Ф (люмен, лм) называется мощность лучистой энергии, воспринимаемая как свет, оцениваемая по действию на средний человеческий глаз, чувствительность которого стандартизирована в соответствии с кривой видности (рис. 2.2).

Сила света J (кандела, кд) — это пространственная плотность светового потока, заключенного в телесном угле Ω (стерадиан, ср), который конической поверхностью ограничивает часть пространства (рис. 4.14а)

(4.26)

где S — площадь шаровой поверхности радиусом R.

При равномерном распределении светового потока Ф в пределах телесного угла Ω

(4.27)

Освещенность Е (люкс, лк) — это поверхностная плотность светового потока, отнесенная к площади S, на которую он распределился

(4.28)

Зрительное восприятие характеризуется яркостью (L, кд/м²) равномерно светящейся собственным или отраженным светом плоской поверхности S площадью 1 м² (рис. 4.14б)

(4.29)

В общем случае яркость поверхности зависит от ее световых свойств, от степени освещенности и от угла, под которым поверхность рассматривается (рис. 4.14в)

(4.30)

Освещение — важнейший фактор, обеспечивающий жизнедеятельность человека, влияющий на его работоспособность и здоровье. Свет обеспечивает связь организма с внешней средой, обладает высоким биологическим и тонизирующим действием, оказывает благоприятное воздействие на психологическое самочувствие человека.

Рис. 4.14. К определению силы света и яркости

Наиболее благоприятным для человека является естественный свет, который представляет собой сплошное, практически равномерное освещение во всем видимом участке спектра, причем в отличие от искусственного он содержит гораздо большую долю ультра фиолетовых лучей.

При недостаточной освещенности у человека появляется ощущение дискомфорта, снижается активность функций ЦНС, повышается утомляемость. При постоянной недостаточной освещенности развивается близорукость, ухудшается процесс аккомодации. В случае резких изменений освещенности во времени происходит частое повторение процесса аккомодации, что приводит к утомлению зрительного анализатора. В то же время при чрезмерной яркости светящейся поверхности может наступить снижение видимости объектов различения из-за слепящего эффекта.

Так как зрительное ощущение зависит от яркости рабочих поверхностей и всего поля зрения, то эта величина должна быть положена в основу оценки и нормирования светового излучения. Однако на практике это создало бы значительные трудности, так как в поле зрения одновременно находятся поверхности с разными значениями яркости и в разные моменты времени могут фиксироваться рабочие поверхности, обладающие различными свойствами. Поэтому в качестве нормируемого параметра светового излучения принята освещенность Е, которая устанавливается с учетом отражающих свойств рабочих поверхностей и вида выполняемой работы.

Для искусственного освещения нормативные значения освещенности задаются от точности зрительной работы, что характеризуется наименьшим размером объекта различения, контраста объекта с фоном и характеристики фона.

Естественное освещение непостоянно в течение суток, поэтому его оценивают относительной величиной — коэффициентом естественной освещенности (КЕО, е), который выражается в процентах

(4.31)

где — освещенность в некоторой точке заданной плоскости внутри помещения, лк;

— одновременное значение наружной горизонтальной освещенности, создаваемой светом полностью открытого небосвода, лк.

Нормативные значения естественной освещенности задаются от точности выполняемой работы и вида освещения, которое делят на боковое, верхнее, комбинированное.