Освещение. Требование к организации освещения производственных помещений и горных выработок. Нормирование освещенности.

В) Источники шума и вибрации

Б) вибрация.

Вибрации возникают при работе технологического оборудования (молоты, штампы, прессы), энергетических установок (насосы, компрессоры, двигатели) и отдельных видов транспорта. Распространяясь через грунт от источника, они воздействуют на фундаменты зда­ний и далее через строительные конструкции передаются на наружные и внутренние ограждения, а также конструкции междуэтажных перекрытий. Вибрации грунта и фундаментов могут стать причиной их неравномерной осадки, что приводит к повреждению инженерных коммуникаций и нарушению нормальной эксплуатации зданий. Посадки влагонасыщенных грунтов при вибрации могут быть столь зна­чительными, что возможно обрушение зданий и сооружений. Действие вибрации может сопровождаться звуковыми эффектами (дребезжание окон, посуды и т.д.) и во всех случаях вызывает раздражение людей, снижение их работоспособности, ухудшение эффективности отдыха.

Санитарные нормы допустимых вибраций в жилых домах № 1304-75 регламентируют уровни вибрации, условия и правила их измерения и оценки.Ими следует руководствоваться при проектировании и эксплуатации различного оборудования и транспортных средств, являющихся источником вибрации.

Основными нормируемыми параметрами вибраций служат среднеквадратичные значения уровней виброскорости (виброускорения или вибросмещения) в октавных полосах со среднегеометрическими значениями частот 2...63Гц. При этом допустимые уровни вибрации в вертикальном или горизонтальном направлении установлены с учетом поправок на характер, время суток и длительность воздействия вибрации. Для исключения воздействия вибрации на окружающую среду в первую очередь принимают меры по их снижению непосредственно в источнике возникновения или, если это невозможно, на путях распространения.

К основным причинам вибрации относятся дисбаланс вращающихся элементов, неравномерности в работе, нарушение крепежных соединений и пр. В соответствии с причинами определяются способы снижения вибрации. При эксплуатации оборудования очень важно исключить резонансные режимы работы, что достигается изменением рабочих режимов, жесткости и массы агрегата.

Если снижение вибрации в источнике не обеспечивает необходимого уровня, то применяют методы снижения вибраций на путях распространения: виброгашение, виброизоляция или вибродемпфирования. Виброгашение реализуется при увеличении жесткости и массы машин. Виброизоляция предусматривает в основном установку оборудования без фундамента непосредственно на виброизолирующих опорах. В основе вибродемпфирования лежит увеличение активных потерь в колебательных системах за счет применения материалов с большим внутренним трением.

Шум и вибрация относятся к энергетическим или физическим видам загрязнения окружающей среды. Их негативное воздействие в большей мере проявляется в городах, особенно крупных. Еще недавнее пренебрежительное отношение к этим вредным факторам сегодня обернулось многими трудностями. С физиологической точки зрения понятие шум включает звуковой процесс, оказывающий неблагоприятное воздействие на природную среду. Вибрация — это движение точки или механической системы, при котором происходит поочередное возрастание и убывание во времени по крайней мере одной координаты. Вибрация и звук в окружающей среде распро­страняются в виде колебательных волн, закономерности которых являются аналогичными. Во многих случаях шум является следствием вибрации. К основным источникам шума и вибрации можно отнести средства городского, железнодорожного и авиационного транс­порта, промышленные предприятия и очень часто территории строительных площадок или места производства ремонтных работ. Интенсивный и продолжительный шум отрицательно вли­яет на производительность труда, самочувствие и здоровье человека, а также на животных и растения. Воздействие шума на человека сложно и неоднозначно. С ним связывают нервное истощение и психические расстройства, повышение давления крови и содержания в ней холестерина (избыток холестерина в организме человека приводит к образованию желчных камней, отложению холестерина в стенках сосудов, что нарушает обмен веществ), ослабление деятельности пе­чени, ухудшение пищеварения и развитие язвенных болезней, ослабление зрительных реакций и др. Шум является одним из немногих загрязнений окружающей среды, вызывающих наибольшее количество жалоб населения. Это объясняется тем, что его раздражающий эффект сказывается немедленно в отличие от многих других видов загрязнений, воздействие которых на здоровье может быть и более губительно, но которые не фиксируются органами чувств человека. Отрицательное воздействие вибраций во многом сходно с воздействием шума. Кроме этого она способствует более быстрому износу и разрушению зданий и сооружений, в том числе памятников архитектуры, может отрицательно влиять на наиболее точные технологические процессы.

 

Органы слуха человека способны различать в виде звука колебания с частотой в среднем от 16 до 20000 Гц. Звуки с частотой до 16 Гц называются инфразвуком, а с частотой более 20000 Гц — ультразвуком. Инфразвук и ультразвук оказывают на человека также неблагоприятное воздействие, которое приводит к сходным последствиям. Различные жи­вотные имеют отличные от человека диапазоны восприятия звука. Физиологическое воздействие на органы слуха человека оказывает звуковое давление, которое представляет собой разность между мгновенным значением полного давления и средним значением давления в возмущенной и невозмущенной среде. Единица измерения давления — паскаль (Па). На слух человека действует средний квадрат звукового давления ,где черта означает осреднение во времени, которое в органе слуха человека происходит за . При распространении звуковой волны происходит перенос энергии. Средний поток энергии в какой-либо точке среды в единицу времени, отнесенный к единице поверхности, нормальной к распространению волны, называется интенсив­ностью звука в данной точке 1 (Вт/м2) Величины звукового давления и интенсивности звука, с которым приходится иметь дело в практике борьбы с шумом, могут меняться в широких пределах: по давлению до 108 раз, по интенсивности до 10'6 раз Естественно, что опери­ровать такими цифрами довольно неудобно. Наиболее же важно, что ухо человека способно реагировать на относи­тельное изменение интенсивности. Ощущения человека про­порциональны количеству энергии раздражителя. Поэтому были введены логарифмические величины — уровни интен­сивности и звукового давления (Дб):

где — соответственно интенсивность звука и звуковое давление, соответствующие порогу слышимости на частоте 1000 Гц Параметрами, характеризующими вибрацию, являются частота вибрации f (Гц), вибросмещение А (мм), виброско­рость V (м/с) и виброуекорсние а (м/с). По аналогии с шумом в качестве параметра используемого при нормировании и оценке воздействия, также используются уровни виброскорости (Дб)

где — пороговое (исходное) значение виброскорости равное м/с.

Практически все источники шума и вибрации генерируют в окружающую среду полигармонические колебания которые, слагаются из нескольких гармонических Каждая из слагаемых гармонических колебании называется гармоникой. Совокупность частот всех гармоник называется спектром частот шума или вибрационного процесса. Интервал частот, когда частота удваивает свое значение, называется октавой. По характеру спектра шумы подразделяются на широко полосные, имеющие непрерывный спектр шириной более одной октавы, и тональные, в спектре которых есть слышимые дискретные тоны Тональность шума устанавливается измерением уровней звукового давления в третьоктавных полосах частот, когда превышение уровня в одной полосе по сравнению с соседними составляет не менее 10 ДбА. По временным характеристикам шумы подразделяются на постоянныеуровень звука, которых за время действия источника шума изменяется не более чем на 5 Дб при измерении на временной характеристике шумомера медленно, и непостоянные, для которых это изменение превышает 5 ДбА. В свою очередь непостоянные шумы могут быть

1) колеблющимися—уровень звука непрерывно изменяется во времени;

2) прерывистыми —уровень звука несколько раз за время измерения резко падает до уровня фонового шума, если источник шума работает с перерывами (паузами) между интервалами, в течение которых (одна секунда и более) уровень остается постоянным и превышает уровень фонового шума;

3)импульсными, состоящими из одного или нескольких звуковых импульсов (сигналов), при этом длительность каждого менее одной секунды, а уровни звука в ДбА, измеренные с использованием временных характеристик шумомера «медленно» и «импульс», отличаются не менее чем на 5 ДбА.

На рис. 1.1 приведены в соответствии с данной класси­фикацией примеры шумов, встречающихся на практике.

Нормируемыми параметрами постоянного шума являются уровни звукового давления Lр в Дб в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000, 4000 и 8000 Гц. Шум, создаваемый промышлен-

Рис 1 1 Виды спектров шума в окружающей среде

а) широкополосный (турбореактивного двигателя),

б) тональный (осевого вентилятора),

в) колеблющийся (транспортных средств),

г) прерывистый (воздухоразделительной установки при
периодическом сбрасывании воздуха)

ными предприятиями, технологическими установками, транспортными средствами и г. д , не должен превышать предельно допустимых спектров (ПС) в жилых и общественных зданиях и на их территории . Для ориентировочной оценки постоянного шума допускается использовать уровни звука Lа в ДбА, также приведенные в нормах и определяемые по Lа корректирующей шкале 'А' шумомера. К предельно допустимым спектрам для территории городов, жилых комнат, палат больниц, детских учреждении, учебных заведений и т. п. в зависимости от характера шума, местоположения объекта (курортный район, новым проектируемый жилой район, существующая застройка) и времени суток(день — с 7 до 23 часов, ночь) нормами предусмотрены поправки.

Для оценки непостоянного шума используется так называемый эквивалентный уровень звука в ДбА, описываемый выражением:

,

где Ра (I) — текущее значение среднеквадратичного звукового давления, определяемого по шкале А шумомера; Т- продолжительность воздействия шума. Эквивалентный уровень непостоянного шума считается аналогичным (по энергии) уровню постоянного широкополосного шума, оказывающего такое же воздействие на человека, как и непостоянный шум. Величина Lэкв , рассчитывается на основании результатов измерений уровней звука в течение наиболее шумных. 30 мин .Для оценки авиационного шума в качестве периода времени для усреднения приняты отдельно день и ночь. Нормируются также и уровни звукового давления, создаваемые судами внутреннего и прибрежного плавания. Принято считать, что территория с уровнем шума боле, 80 ДбА относится к дискомфортной, равным 60-80 ДбА - к относительно дискомфортной, 40-60 ДбА — относительно комфортной, менее 40 ДбА — комфортной. Нормирование инфразвука производится по санитарным нормам, которые задают допустимые значения уровня среднеквадратического звукового давления в стандартных октавных полосах со среднегеометрическими частотами 2, 4, 8 и 16 Гц.

Источники вибрации порождают в средах волны, которые являются затухающими в зависимости от расстояния их распространения (геометрическая диссипация), вязкости среды (диссипация в связи внутренним трением) и изменения амплитуд колебании источника. На объект — приемник колебаний передается обычно два типа возбуждения от внешнего источника: силовое и кинематическое.Во всех случаях вибрации распространяются по грунту и достигают фундаментов зданий и далее по строительным конструкциям переходят воздействуя на ограждающие конструкции отдельных помещений. Допустимые уровни вибрации в жилых домах, условия и правила их измерения и оценки регламен­тируются санитарными нормами. Основными нормиру­емыми параметрами вибрации являются среднеквадратичные величины уровней виброскорости (допускается также использование уровней виброускорения или вибросмещения) в октавных полосах со среднегеометрическими значениями ча­стот 2, 4, 8; 16; 31,5; 63 Гц.

К нормативным уровням вносятся поправки на характер вибрации (постоянная, непостоянная), время суток (день, ночь) и длительность ее воздействия. При этом необходимо учитывать, что постоянной считается вибрация, уровень которой при измерении прибором с характеристикой «медленно» в течение не менее 10 мин. изменяется не более чем на ± 3 Дб. Для вибрации, носящих временный характер, связанный, например, с проведением строительных работ, допускается на дневное время вводить дополнительную до­бавку, равную 10 Дб.

Г) Защита от шума и вибрации.Проведение мероприятий по защите городов от шума и вибрации практикуется лишь сравнительно недавно. Хотя необходимость такой защиты и ее принципиальные возмож­ности были известны давно. Во многих случаях у нас в стране эти мероприятия носят локальный характер, что не решает в полной мере поставленные задачи. Более четко и планомерно решаются эти проблемы во многих западных странах, опыт которых следует использовать. Необходимость проведения мероприятий по снижению шума и вибрации для действующих источников определяется на основании измерений соответствующих уровней и сравне­ния их с допустимыми по нормам. Для проектируемых объектов — на основании проведения расчета, который вклю­чает в себя: выявление источников шума и вибрации и определение их характеристик: выбор расчетных точек, для которых производится расчет и установление допустимых уровней Lдоп для этих точек: определение ожидаемых уровней L в расчетных точках до осуществления мероприятий по снижению шума или вибрации и требуемого снижения уровней; выбор мероприятий для обеспечения требуемого снижения уровней шума или вибрации; расчет и проектиро­вание защитных средств.

Во всех случаях расчета или измерений требуемое сни­жение шума или вибрации в расчетной точке определяется как разность между ожидаемыми уровнями (звукового дав­ления или виброскорости) L и допустимыми нормами Lдоп

Lтр= L - Lдоп

Все средства и методы защиты от шума и вибрации условно можно разделить на следующие группы:

1) методы и средства, воздействующие на источник;

2) методы и средства, снижающие шум и вибрацию на пути их распространения;

3) организационно-технические мероприятия;

4) градостроительные мероприятия.

Уменьшение шума или вибрации в источниках их обра­зования является наиболее эффективной мерой борьбы с ними. При этом всегда следует помнить, что вибрация и шум постоянно сопутствуют друг другу, и уменьшение параметров вибрации практически во всех случаях ведет и к снижению уровней звукового давления. При силовом возбуждении сле­дует всегда искать возможные способы замены оборудования на менее шумное или вибробезопасное. Большое значение имеет качество их изготовления и монтажа, а также поддержание в условиях эксплуатации технического состояния на уровне, предусмотренном нормативно-технической документацией.

Для уменьшения излучаемого шума, если позволяют технологический процесс и условия эксплуатации, оборудо­вание заключают в кожухи, покрытые внутри звукопоглоща­ющим материалом, например пенополиуретаном. Кожух устанавливают на резиновых прокладках, не до­пуская соприкосновения его с оборудованием. Чтобы умень­шить вибрацию от привода оборудования, стенки кожуха покрывают вибродемпфирующим материалом. В зависимости от вида машины кожухи могут быть стационарными, съемными и разборными. Они могут иметь смотровые окна и проемы для коммуникаций или для прохождения воздуха, охлажда­ющего закрываемое оборудование. В этом случае отверстия следует снабжать глушителями шума, например щелевидными, из звукопоглощающего материала. Кожухи со звукопоглоща­ющими покрытиями делают не только на стационарно уста­новленном оборудовании, но и на передвижных установках и на транспорте. В автомобилях звукопоглощающими мате­риалами покрывают стенки, днище, багажник и место рас­положения двигателя. При этом шум уменьшается не только в салоне или кабине, но и в окружающей среде. Именно эту функцию выполняет звукопоглощающее покрытие капота, применяющееся в некоторых конструкциях автомобилей.

Виброзащиту наиболее эффективно можно осуществить на стадии проектирования фундаментов и конструкций под источники и приемники колебаний. Одним из таких методов является виброгашение, которое применительно к проблеме охраны окружающей среды преимущественно реализуется за счет увеличения эффективной жесткости и массы корпуса машин или станин станков путем крепления их в единую замкнутую систему с фундаментом с помощью анкерных болтов или цементной подливки. Это приводит к снижению виброактивности колебательной системы, а следовательно, к ослаблению воздействия на окружающую среду. С этой же целью относительно малогабаритное инженерное оборудовании жилых зданий (вентиляторы, насосы) устанавливаются на опорные плиты и виброгасящие основания. Часто идут на вынужденное увеличение массы фундаментов под оборудование. Определение амплитуд вынужденных и свободных колебании фундаментов производят в соответствии с указаниями с учетом типа машины. Во всех случаях должно выполняться условие Аmax< Адоп , где Аmax наи­большая амплитуда колебаний фундамента, определяемая расчетом; Адоп допускаемая амплитуда колебаний фунда­мента.

Однако во многих случаях такой способ уменьшения вибрации является нецелесообразным из-за больших затрат на его реализацию, а часто и просто невозможен при размещении оборудования не на основании грунта. Поэтому широкое распространение получила установка оборудования без фундаментов или анкерного крепления агрегатов непос­редственно на упругих виброизолирующих опорах. Такой метод позволяет обеспечить любую степень виброизоляции оборудования, удешевляет его установку и переустановку, исключает порчу оборудования. Виброизолирующие опоры могут применяться также и при наличии фундаментов: либо между машиной — источником вибрации и фундаментом (ос­нованием, опорной плитой), либо между фундаментом и грунтом. Во всех рассмотренных случаях введение в колеба­тельную систему дополнительной гибкой связи приводит к ослаблению передачи вибрации от источника колебания. В качестве виброизоляторов повсеместно используются резино­вые или пластмассовые прокладки, одиночные или составные цилиндрические пружины, листовые рессоры, комбинирован­ные виброизоляторы (пружинно-резиновые, пружинно-пласт­массовые, пружинно-рессорные) и пневматические виброизо­ляторы (воздушные подушки). У каждого из приведенных видов амортизаторов есть свои достоинства и недостатки, которыми и определяется их возможная область применения.

При кинематическом возбуждении вибрации (шума) ре­шаются вопросы совершенствования дорожных покрытий и повышения нивелирующей способности виброизолирующих устройств в средствах транспорта. В Германии на десяти отрезках автодорог проводятся испытания нового вида ас­фальтового покрытия, основным достоинством которого явля­ется хорошая способность поглощать шум. По оценкам новый асфальт наполовину гасит шум движущихся автомобилей, что будет важным добавлением к другим средствам защиты от шума на автомагистралях. Воздушный шум аэродинамического происхождения возникает при движении воздуха через вы­тяжные и особенно приточные отверстия в системах вентиляции и кондиционирования воздуха. Для его устранения уменьшают скорость потока воздуха и удаляют препятствия, например решетки, на его пути Для уменьшения распрост­ранения шума до вентиляционных камер и кондиционеров и после них по ходу движения воздуха устанавливают глушители из звукопоглощающего материала, например мягких матов или полужестких плит из стекловолокна. Источником наиболее сильных шумов являются тепловые и компрессорные станции, в которых шум в момент сброса в атмосферу пара или воздуха может достигать 130 Дб. Из-за большой интенсивности этот шум распространяется на многие километры и резко ухудшает шумовой климат в жилых районах. Для уменьшения этих шумов на выхлопных патрубках устанавливаются глу­шители разных типов, которые позволяют снизить уровни звукового давления на 20—25 Дб.

В тех случаях, когда оказывается невозможным снизить шум или вибрацию в источнике, решаются задачи снижения параметров на пути их распространения. Наиболее известной и распространенной мерой, направленной на уменьшение шума от дорожного транспорта, является устройство преграды на пути между источником шума и объектом, который подвергается этому воздействию. Как правило, для этого используются насыпи, экраны или сочетание того и другого Шумозащитный эффект достигается также благодаря тому, что дорога прокладывается в выемке (траншейное или ко­робчатое расположение) Возможное уменьшение шумовой нагрузки за счет экранирования звука можно рассчитать довольно легко. Однако такие способы защиты используются лишь для магистральных дорог. Это с экономической точки зрения считается нецелесообразным для населённых пунктов. Шумозщитная способность насыпи или экрана снижается также вследствие того, что шум от дальнего транспорта или других удаленных источников звука, которыми как будто можно пренебречь, достигает исследуемого микрорайона. Кроме этого, эффективность экрана достаточно высока при движении автомобилей по ближайшей к нему полосе. При движении по отдаленным полосам или при более широких дорогах эффективность таких мер остается ограниченной. Одна из эффективных возможностей защиты городов от шума, используемая в западных странах, состоит в прокладке проезжих дорог, являющихся источниками шума, в туннелях. В тех случаях, когда дороги уже проложены на уровне земли или их перемещение в туннели сопряжено с определенными трудностями, используют надстройки-колпаки или помещают дороги в укрытия в виде здании, или прокладывают их под зданиями.

Строительные мероприятия по борьбе с шумом в градо­строительстве, прежде всего, включают в себя усовершенство­вание оконных конструкций, поскольку звукоизоляция глухой стены значительно выше, чем звукоизоляция окон. Суть подобного рода мероприятий, состоит прежде всего в том, чтобы за счет установки более герметичных массивных оконных конструкций при повышенных акустических требо­ваниях по возможности обеспечить эффективную защиту от внешнего шума. Лучшие образцы звукоизолирующих оконных конструкций имеют средний коэффициент звукоизоляции свыше 50 Дб. Однако при проектировании звукоизолирующих оконных конструкций следует учитывать тот факт, что при открывании окон для проветривания помещений шумозащитный эффект пропадает. Из этих соображений звукоизолиру­ющие оконные конструкции должны применяться, прежде всего, в сочетании с дополнительными звукоизолирующими системами приточной вентиляции.

Для уменьшения структурного шума (и вибрации), которые могут возникать в зданиях от работающего оборудования (насосы, вентиляторы) и передаваться по конструкциям во все помещения, стараются во всех случаях изолировать его от фундаментов и строительных конструкций за счет установки гибких вставок при подключении трубопроводов к оборудо­ванию. Кроме этого для исключения передачи вибрации от фундаментов технологического оборудования (в том числе и промышленных предприятий в жилую застройку) по пери­метру фундаментов на всю его высоту предусматривают акустические швы с засыпкой какого-либо рыхлого материала, например, асбестовой крошки.

Организационно-технические мероприятия включают про­ведение планового и предупредительного ремонта машин и оборудования; постоянный контроль их шумовых и вибраци­онных характеристик; осуществление входного контроля па­раметров шума и вибрации и проверка соответствия их паспортным характеристикам машин, которые должны ука­зываться заводом - изготовителем. Одним из возможных направлений снижения отрицатель­ного воздействия транспортного шума, что используется во многих странах, является запрещение звуковых сигналов, ограничение движения транспортных средств, а также огра-ничение взлетов и посадок самолетов на аэродромах, распо­ложенных вблизи населенных мест, в ночное время и др.

Градостроительным мероприятиям по борьбе с шумом и вибрацией придается большое значение, особенно при про­ектировании новых микрорайонов и городов. В сложившейся городской застройке их эффективность ограничена.

Поскольку при распространении шума и вибрации проис­ходит перенос энергии, то вполне естественно, что за счет сопротивления среды и затрачивания части энергии на его преодоление, по мере удаления от источника количество энергии будет уменьшаться. Например, октавные уровни звукового давления L в Дб в расчетных точках, если источник шума и расчетные точки расположены на территории жилой застройки, следует определять по формуле [….]

L = Lp— 15 lg г + 10 lg ф — ar/1000 — 10 lg,

где Lр — октавный уровень звуковой мощности в Дб источника шума; r — расстояние в м от источника до расчетной точки, Ф — фактор направленности источника шума (при равномер­ном излучении звука Ф = 1); a — затухание звука в атмосфере в Дб/км (при расстояниях менее 50м затухание звука в атмосфере в расчетах не учитывается); — простран­ственный угол излучения звука, принимаемый для источника шума, расположенного на поверхности территории, равным 2.

С учетом этого фактора для защиты людей в пределах жилой застройки от вредного воздействия шума и вибрации устраиваются санитарно-защитные зоны, которые согласно СНиП следует предусматривать, если после проведения всех технических и технологических мер по снижению уровней шума и вибрации (также и других факторов) не обеспечи­ваются их предельно допустимые уровни.

Размеры таких зон устанавливаются действующими нормами в зависимости от класса опасности предприятия (от 1 до 5 класса) соот­ветственно 1000, 500, 300, 100 и 50м. Часто в черте города проходят железнодорожные линии. В этом случае ширина санитарно-защитной зоны от жилых зданий до продольной оси ближайшего пути железной дороги должна быть не менее 200м, а в районе мостов — 300 м.

Конечно же, решение вопроса о проектировании санитар­но-защитной зоны существенно упрощается, если при пла­нировке города учитываются требования СНиП о фун­кциональном использовании территории и разделении ее на селитебную, ландшафтно-рекреационную, производственную,когда в последней все предприятия располагаются.

Озеленение, несомненно, относится к тем мерам по защите городов от шума, лесопосадки должны иметь достаточную глубину плотности посадки. В этом случае за счет зеленого покрова создается дополнительное шумоглушение, которое можно вычислить с помощью постоянного коэффициента звукопог­лощения на 100 м в зависимости от густоты леса или кустарника. На границе плотных насаждений (например, опушка леса с густым подлеском или густая по всей высоте живая изгородь) за счет отражения достигается дополнительный эффект глу­шения. Поэтому с помощью нескольких полос из густого подлеска, расположенных одна за другой, можно достичь большего эффекта шумоглушения, нежели за счет сплошного неплотного озеленения.

Создание шумопоглащающих лесополос может координироваться с интересами лесного хозяйств, климатологией, оформлением пейзажа и занятиями спортом.

Основные светотехнические показатели: С и л а с в е т а (Jс) - излучение в единицу времени с 1/60 см2 поверхности платины в перпендикулярном направлении (температура плавления 2042 К и нормальное давление 101325 Па. Соответствует мощности излучения в 683 Вт (телесный угол 1 стерадиан (ср), частота 540.1012 Герц (Гц), длина волны 555 нанометров (нм), единица измерения 1 кандела (кд).

1 ср - угол, вырезающий на сфере поверхность, равную площади квадрата со стороной, равной радиусу сферы.

С в е т о в о й п о т о к (Fс)- произведение силы света на телесный угол, в котором распространяется поток. Измеряется в люменах (лм), соответствующему потоку внутри телесного угла в один стерадиан при силе света в одну канделу.

О с в е щ е н н о с т ь (Ес) - отношение светового потока к величине освещенной поверхности (S). Размерность - 1 люкс (лк) – световой поток в 1 лм на 1 м2 поверхности.

1 лк = 1 лм/м2 Еc = Fc/S

 

С в е т о в а я э н е р г и я (Qc) - произведение светового потока на время его действия . Размерность - люмен-секунда (лм.c)

Я р к о с т ь (Вс) - мера светового излучения светящейся поверхности (источника или отражения). Единица измерения - стильб (сб) - равен излучения с 1 см2 силы света в 1 кд.

Оптимальная яркость. . . . . . В < 5000 сб,

Эффект ослепления . . . . . . В > 30000 сб,

Диапазон различения. . . . . . 3.10-8 - 3,25.105

1 сб = 1 кд/см2 Вс = (Jс/S)cos

- угол между падающим светом и нормалью, опущенной из точечного источника на освещаемую поверхность.

К о н т р а с т (Кс) - характеризует относительную яркость объекта внимания (Вс) по отношению к фону (Вф) - обратный контраст, или наоборот (прямой контраст)

Кс = (Во - Вф)/Вф

Кс > 0,5 - большой контраст, Кс = 0,2-0,5 - средний, Кс < 0,2 - малый.

К о э ф ф и ц и е н т о т р а ж е н и я (Кос) - численно равен отношению количества отраженного светового потока к падающему на освещенную поверхность (доли ед., %)

Кос = Fос/Fс

Кос = 0,9 - для поверхности белого цвета, 0,65-0,75 - желтого, 0,3-0,75 - серого, 0,13-0,55 - синего,0,07 -черного.

Угольный забой - Кос = 0,01-0,05, сланец - 0,05-0,15, крепь свежеосланцованная - 0,5-0,7, поверхность, запыленная углем, - 0,05, породная пыль - 0,2, блестящие металлические части - до 0,3.

При Кос > 0,4 - светлая поверхность (фон)

Кос = 0,2-0,4 - средней светлости

Кос < 0,2 - темная поверхность (фон).

П о л е з р е н и я - угол различения яркости от нормали человеческого глаза (горизонтальной оси при вертикальном положении тела).

Влево-вправо - 80 о, вверх - 60 о , вниз - 90 о .

Цветовое ощущение сохраняется до 25-35 о.

О с т р о т а з р е н и я - минимальное расстояние между точками, различаемыми глазом (0,04 мм) по отношению к нормальному (стандартному). Острое зрение - конус с углом = 3-4 о , хорошее - 7-8 о , удовлетворительное до 14 о , видимость без деталей и цвета > 20 о .

Ц в е т о в о е о щ у щ е н и е - способность глаза различать длины воздействующих волн.

0,38 -0,455 мкм - фиолетовый,

0,455-0,470 мкм - синий,

0,470-0,500 мкм - голубой,

0,500-0,540 мкм - зеленый,

0,540-0,590 мкм - желтый,

0,590-0,610 мкм - оранжевый,

0,610-0,760 мкм - красный.

С в е т о в а я э ф ф е к т и в н о с т ь (видность) - изменение чувствительности глаза в зависимости от длины волны, освещенности и т.д.

В нормальных условиях возрастает от 0,38 до 0,555 мкм, затем убывает. В дневное время максимальная и соответствует 0,540-0,590 мкм, в вечернее и ночное - 0,470-0,540 мкм. Дифференциальный порог чувствительности глаза человека равен 0,02-0,01 исходной величины раздражения.

А д а п т а ц и я зрительного анализатора минимальна, в условиях темновой адаптации чувствительность достигает оптимального уровня через 40-50 мин, световой - через 8-10 мин.

И н е р ц и я з р е н и я -сохранение ощущения, вызванного световым сигналом (около 0,1-0,3 с).

К р и т и ч е с к а я ч а с т о т а м е л ь к а н и я о б р а з о в - минимальное число действий раздражителя в единицу времени для получения стабильного изображения (оптимум 3-10 Гц).

Л а т е н т н ы й п е р и о д з р и т е л ь н о й р е а к ц и и - 0,16-0,24 с.

Д л и т е л ь н о с т ь и н ф о р м а ц и о н н о г о п е р и о д а - от принятия сигнала до решения до 2,2 с (перемещение взора - 0,1-0,3 с, фиксация зрения 0,1-0,3 с, оценка ситуации – до 0,6 с, принятие решения - до 1 с).

П р о п у с к н а я с п о с о б н о с т ь з р е н и я - количество зрительной информации, способное быть принятым в единицу времени - 2-4 двигательных единицы в сек.