Производственное освещение

ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ

Производственное освещение - это система устройств и мер, обеспечивающих благоприятную работу зрения человека в процессе труда.

Свет представляет собой видимые глазом электромагнитные колебания с длиной волны 380...760 нм (10^-9 м).

При оценке и нормировании освещенности используют следующие фотометрические величины и светотехнические понятия и определения:

1. Сила света [ I ] - величина, характеризующая пространственную

плотность светового потока; иными словами, сила света - это световой поток [Ф], приходящийся на единицу телесного угла Ω:

I = Ф/Ω

Единица измерения - кандела (кд): 1 кд равна силе света, испуска-

емого с площади 1/600000 кв. м абсолютно черного тела при температуре затвердевания платины (2042 К) в условиях нормального давления (101325 Па).

Если источник испускает свет равномерно во все стороны, то

I = Ф/4p

2. Световой поток [ Ф ] через площадку w - это энергия световых волн Q, которые распространяются через эту площадку в единицу времени t; т.е. световой поток равен световой энергии в единицу времени:

Ф = Q/t,

где t - время действия излучения.

Когда световой поток непостоянен во времени, мгновенное его зна-

чение определяется по формуле:

Ф = dQ/dt.

Единица измерения светового потока - люмен (лм). 1 лм равен све-

товому потоку, равномерно испускаемому внутрь телесного угла в 1 стерадиан точечным источником с силой света в 1 кд.

3. Освещенность [ Е ] - это отношение светового потока к площади освещаемой поверхности S:

Е = Ф/S.

Единица измерения освещенности - люкс (лк). 1 лк равен освещен-

ности, создаваемой световым потоком 1 лм на площади 1 кв. м.

4. Яркость [ L ] - это величина, характеризующая излучение поверхности в данном направлении. Яркость численно равна силе света, излучаемого единицей поверхности в направлении, перпендикулярном этой поверхности:

L = I/S.

Единица измерения яркости - кд/м² - представляет собой яркость

такого источника, который излучает с 1 м² светящейся поверхности

свет силой 1 кд.

Яркость поверхности зависит от ее отражающей способности, которая определяется коэффициентом отражения:

r = Ф_отр /Ф_пад,

где Ф_отр и Ф_пад – соответственно отраженный и падающий световой поток.

5. Контраст [ К ] - отношение разности яркостей объекта различения и фона к яркости объекта (фона):

К = (L_об - L_ф)/L_ф

или

К = (L_ф - L_об)/L_ф.

При К<0,2 контраст считается малым, при 0,2<К<0,5 – средним и при К>0,5 – большим.

6. Колебания освещенности в результате изменения во времени светового потока газоразрядных ламп при питании их переменным током оцениваются коэффициентом пульсации освещенности, который определяется по формуле:

Здесь Е_max, Е_min и Е_ср – соответственно максимальное, минимальное и среднее значение освещенности.

7. Фон - поверхность, прилегающая к объекту различения. Фон счи-

тается темным при коэффициенте отражения r<0,2; средним при r=0,2...0,4 и светлым при r>0,4.

8. Рабочая поверхность - поверхность, на которой находится объект различения. Условная рабочая поверхность – поверхность, расположенная на высоте 0,8 м от пола.

9. При переменном освещении за критерий оценки уровня освещения принят коэффициент естественной освещенности (КЕО). КЕО - это процентное отношение освещенности Е_в в данной точке помещения к одновременной наружной освещенности Е_н горизонтальной плоскости, освещаемой светом всего небосвода:

КЕО = (Е_в/Е_н) 100%

Наружная освещенность может меняться от 2 до 25000 лк.

Свет в однородной среде движется по прямой, пропускается прозрачным материалом, частично отражается и поглощается поверхностью объекта. Сумма коэффициентов отражения r, поглощения a и пропускания t равна 1:

r + a + t = 1.

Зрительная информация воспринимается глазом человека: в сетчатке расположены светочувствительные элементы для ночного и дневного зрения, от которых по зрительному нерву информация передается в мозг, где и формируется зрительный образ.

Характеристики работоспособности глаз делятся на пространственные и временные.

Пространственные характеристики:

1 - острота зрения; она определяется минимальными размерами предмета, при которых он различим глазом. При нормальном зрении

порог остроты зрения соответствует угловому размеру предмета различения примерно в 1 минуту.

2 - поле зрения; в зависимости от четкости различения деталей

предметов поле зрения человека принято разбивать на 3 зоны: центрального зрения (примерно 2⁰), ясного видения (30...35⁰) и пери-

ферического зрения (75...90⁰).

Временные характеристики:

1 - время адаптации; время адаптации глаза к дневному свету не

превышает 3 мин., к ночному - 30...90 мин. На рабочих местах частые и глубокие переадаптации крайне нежелательны.

2 - латентный период зрительной реакции - это промежуток времени от момента подачи сигнала до возникновения ощущения. t =160...240 мс.

3 - критическая частота слияния мельканий - это минимальная частота сигналов, при которой возникает их слитное восприятие. При нормальной яркости f_кр = 20...25 Гц.

Через зрительный анализатор человек получает до 80% всей информации. Длительная работа глаза в условиях неудовлетворительного освещения приводит к расстройству зрения, а чрезвычайно слепящие яркости от осветительных устройств - к повышенной чувствительности глаз к свету (светобоязни), сопровождающейся слезоточением, воспалительными заболеваниями слизистой оболочки, роговицы или радужной оболочки глаз.

Недостаточная освещенность в опасных местах или чрезмерные слепящие яркости на стройках и предприятиях стройиндустрии (применение незащищенных ламп, неправильная установка прожекторов) могут привести к потере ориентировки и травматизму.

Неправильный выбор светильников во взрывоопасных помещениях может привести к взрыву, пожару и несчастным случаям. Это может возникнуть также и вследствие неисправности или отсутствия местного освещения у контрольно-измерительных приборов (манометров, указателей уровня воды в котлах и т.п.).

От условий освещенности зависит производительность труда и ка-

чество строительной продукции.

Важное значение имеет и цвет. Имея в виду то обстоятельство, что

в случае аварии от охваченного паникой человека трудно требовать строго логических поступков, определенные детали оборудования, станков, грузоподъемных устройств (выключатели, тормоза и т.д.) окрашивают так, чтобы они выделялись и привлекали к себе внимание рабочего. Такими цветами, немедленно сигнализирующими тревогу в сознании работника, служат красный и желтый цвета.

В яркие цвета (оранжевый или желтый с полосами) окрашивают транспортные средства (например, транспортеры).

Башенные краны окрашивают в цвета неярких тонов, выделяя предупреждающим цветом только кабину крановщика и рабочую часть крана.

Ярко желтыми полосами обозначают переходы. Желтый цвет в сочетании с черным обозначает "Внимание" при опасности столкнуться, упасть, споткнуться и т.д.

В оранжевый цвет (а также в желтый) окрашивают незащищенные части машин, которые могут втянуть край одежды, а также колющие или режущие части машин.

В красный цвет окрашивают противопожарные средства защиты и места их расположения.

ТРЕБОВАНИЯ К СИСТЕМАМ ОСВЕЩЕНИЯ. КЛАССИФИКАЦИЯ

К системам освещения предъявляются следующие требования:

1. Соответствие освещенности на рабочих местах характеру зрительной работы. До определенного уровня увеличение освещенности повышает производительность труда за счет улучшения условий видения объектов. Дальнейшее увеличение освещенности экономически нецелесообразно.

2. Достаточно равномерное распределение яркости на рабочей поверхности. При неравномерной яркости глаз вынужден в процессе работы переадаптироваться, что ведет к утомлению зрения.

3. Отсутствие резких теней на рабочих поверхностях. Резкие тени, находящиеся в поле зрения человека, искажают размеры и формы объектов различения. Это повышает утомление зрения; движущиеся тени могут привести к травмам.

4. Постоянство освещенности во времени. Колебания освещенности вызывают необходимость переадаптации глаза и приводят к значительному утомлению.

5. Правильная цветопередача. Спектральный состав света должен соответствовать характеру работы.

6. Обеспечение электро-, взрыво- и пожаробезопасности.

8. Экономичность.

Выполнение указанных требований базируется на следующем. При проектировании систем производственного освещения и их эксплуатации должны правильно проводиться:

1) выбор типа (естественное, искусственное, совмещенное) и вида освещения;

2) выбор источника света и осветительной установки;

3) определение требуемого уровня освещенности;

4) своевременное обслуживание осветительных установок.

Нормируется производственное освещение в зависимости от категории зрительной работы, которая определяется:

§ размером объекта различения,

§ величиной контраста объекта с фоном и

§ особенностями фона.

Чем темнее фон, меньше объект различения и его контраст с фоном, тем выше должна быть освещенность.

По типу освещение делится на естественное, искусственное и совмещенное:

Освещение

Естественное Искусственное Совмещенное

Боковое Общее Рабочее (Е >= 2 лк)

Верхнее Местное Аварийное (Е >= 2 лк)

Комбиниро- Комбини- Охранное (Е >= 0,5 лк)

ванное рованное

Эвакуацион-

ное (Е >= 0,5 лк внутри

здания,

Е >= 0,2 лк вне зда-

ния)

Классификация систем производственного освещения

Естественное освещение - освещение, создаваемое дневным светом наиболее благоприятно для человека и не требует затрат энергии. Вместе с тем оно зависит от климатических и сезонных условий, переменно в течение суток.

Естественное освещение выполняют боковым (одно- и двухсторонним) - через световые проемы в наружных стенах, верхним - через фонари и световые проемы в кровле, комбинированным - сочетание бокового и верхнего естественного освещения.

Искусственное освещение - освещение, создаваемое с помощью электрических источников света. Такое освещение требует затрат электроэнергии и существенно отличается по спектру от естественного света. Существуют три системы искусственного освещения: система общего, система местного и система комбинированного освещения.

1. Общим называется освещение, охватывающее всю площадь помещений или строительной площадки. При этом осветительные установки могут быть размещены двумя способами - равномерным и локализованным.

В первом случае светильники располагаются на одинаковом расстоянии друг от друга в каждом ряду и между рядами. Такое расположение светильников используется в тех случаях, когда должны быть обеспечены одинаковые условия освещения по всей площади помещения.

Система общего равномерного освещения рекомендуется к использованию в следующих случаях:

§ при высокой плотности размещения оборудования в производственных помещениях, если это оборудование не создает теней на рабочих поверхностях и не требует изменения направления света (например, в ткацких цехах);

§ при выполнении однотипных работ по всей площади производственного помещения (литейные и крупносборочные цехи);

§ если работа не требует большого и длительного напряжения зрения.

В системе общего локализованного освещения светильники располагаются таким образом, чтобы обеспечивалось наивыгоднейшее направление светового потока и устранение теней на рабочем месте. Иными словами, локализованное расположение светильников полностью определяется расположением оборудования.

Достоинством общего локализованного освещения является то, что оно позволяет снизить удельную мощность потребляемой электроэнергии и одновременно обеспечивает лучшее качество освещения вследствие выбора оптимального направления светового потока и устранения тени от близко расположенного оборудования.

К недостаткам данной системы освещения можно отнести несколько повышенный по сравнению с равномерным перепад яркости в поле зрения работника, а также более сложную схему прокладки электрической осветительной сети.

Локализованное размещение светильников общего освещения целесообразно использовать:

§ в производственных помещениях, где рабочие места расположены группами, сосредоточенными на отдельных участках (группы станочного оборудования);

§ в производственных помещениях, на отдельных участках которых выполняются работы различной точности, требующие различных уровней освещенности;

§ в производственных помещениях с большими по площади рабочими поверхностями, требующими высокой освещенности (разметочные плиты, закройные столы), или громоздким оборудованием, создающим тени, на которых невозможно устройство местного освещения (цехи химической промышленности).

2. Местное освещение предназначено для освещения только рабочих поверхностей. Такая система имеет ряд преимущество по сравнению с общим освещением прежде всего с точки зрения удобства эксплуатации, т.к. светильники местного освещения расположены непосредственно у рабочих мест, что значительно упрощает их чистку, замену ламп, систематический надзор и текущий ремонт.

3. При комбинированном освещении к общему освещению добавляется местное на рабочих местах. При этом удается:

а) в широких пределах варьировать направление светового потока на рабочую поверхность;

б) регулировать расположение теней и бликов;

в) использовать источники света со спектральным составом, позволяющим повысить контраст объекта различения с фоном и соответственно повысить уровень видимости.

Система комбинированного освещения характеризуется повышенными первоначальными затратами на оборудование по сравнению с системой общего освещения за счет расходов на установку местного освещения.

Комбинированное освещение рекомендуется в следующих производственных помещениях:

§ где выполняются точные зрительные работы за исключением тех случаев, когда устройство местного освещения невозможно по технологическим или конструктивным соображениям;

§ с оборудованием, создающем глубокие тени на рабочей поверхности в условиях общего освещения (прессы, штампы, высокие стойки электроаппаратуры и т.д.);

§ с рабочими местами, требующими изменения направления света в процессе работы;

§ с оборудованием, рабочие поверхности которого расположены вертикально или наклонно и нуждаются в сравнительно высоких уровнях освещенности.

По назначению искусственное освещение подразделяется на:

а) рабочее - обязательное во всех помещениях и на освещаемых территориях строительных площадок и участков, где выполняются те или иные работы; величина не менее 2 лк, за исключением автодорог;

б) аварийное - для продолжения работы при аварийном отключении рабочего освещения, когда нарушение нормального обслуживания оборудования может вызвать взрыв, пожар, отравление людей и т.д. Устраивается также в местах проведения работ по бетонированию особо ответственных конструкций в тех случаях, когда перерыв в укладке бетона недопустим.

В общем случае нормы аварийного освещения составляют 5% от нормы рабочего освещения, но не менее 2 лк;

в) охранное - для охраны строительной площадки. Величина освещенности (горизонтальной на уровне земли или вертикальной на плоскости ограждения) устанавливается равной 0,5 лк;

г) эвакуационное - для освещения основных путей эвакуации, а также проходов, где существует опасность травматизма. Эвакуационное освещение необходимо предусматривать:

§ в проходах и на лестницах при числе эвакуирующихся более 50 чел.;

§ по основным проходам производственных помещений, в которых работает более 50 чел.;

§ если возникает опасность травматизма из-за продолжения работы производственного оборудования;

§ при одновременном нахождении в помещении более 100 чел.;

§ при отсутствии в помещении естественного света.

Нормируемая освещенность внутри здания не менее 0,5 лк, вне здания - 0,2 лк.

Совмещенное освещение - освещение, при котором недостаточное по нормам естественное освещение дополняется искусственным.

Обследование условий освещения заключается в замерах, визуальной оценке или определении расчетным путем следующих показателей:

1) коэффициента естественной освещенности КЕО, %;

2) освещенности рабочей поверхности Е, лк;

3) показателя ослепленности Р, отн. ед.;

4) коэффициента пульсации освещенности К_п, %;

5) отраженной блескости;

6) яркости L, кд/м²;

7) неравномерности распределения яркости С, отн. ед.

Показатель ослепленности Р характеризует слепящее действие, возникающее от прямой блескости источников света; определяется расчетом.

Показатель «отраженная блескость» характеризует отражение светового потока от рабочей поверхности в направлении глаз работающего, что способствует снижению видимости вследствие чрезмерного увеличения яркости рабочей поверхности; определяется при работе с объектами различения и рабочими поверхностями, обладающими направленно-рассеянным и смешанным отражением (металлы, пластмассы, стекло и т.п.). Контроль отраженной блескости проводится субъективно.

Контроль показателя «неравномерность распределения яркости» проводится для рабочих мест, оборудованных ПЭВМ

Классы условий труда в зависимости от параметров световой среды устанавливаются следующим образом:

Показатель	Классы условий труда
Допустимый	Вредный
3.1	3.2
КЕО, % (для 1-й группы адм. районов по ресурсам светового климата)	≥0,6	0,1-0,6	<0,1
Е,лк, для разрядов I-IV, VII	Ен	0,5Ен-Ен	<0,5Ен
Е,лк, для разрядов V, VI, VIII	Ен	<Ен
Р	Рн	>Рн
Отраженная блескость	Нет	Есть
Кп, %	Кпн	>Кпн
L, кд/м^2	Lн	>Lн
С	Сн	>Сн

Нормативные значения показателей установлены СНиП 23-05-95, а также ведомственными (отраслевыми) нормативными документами по освещению.

Дата добавления: 2015-08-29