НОРМИРОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

1. Ознакомление о нормами естественного и искусственного освещения.

2. Расчет искусственного и естественного освещения.

3. Исследование освещенности.

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Освещение является одним из основных средств создания благоприятных условий труда в производственных помещениях. Освещение, не соответствующие условиям работы, вызывает повышенную утомляемость, замедляет психические реакции, приводит к ухудшению и даже потере зрения и может являться косвенной причиной травматизма. Свет представляет собой разновидность лучистой энергии. Световое излучение, его физическая природа очень сложны. Современное учение о свете рассматривает и объясняет природу света на основе объединения корпускулярной и волновой теории. Основными количественными показателями освещения являются: световой лоток, сила света, освещенность и яркость. Световым потоком (Ф) принято называть мощность лучистой энергии, оцениваемой по световому ощущению, которое она производит на человеческий глаз. За единицу светового потока в соответствии с международным соглашением принят люмен (лм).

Световой лоток представляется как величина не только физическая, но и физиологическая, поскольку измерение ее основывается на зрительном восприятии.

Для характеристики поверхностной плотности светового потока, т. е. Для количественной оценки освещения поверхности пользуются понятием освещенности (Е) – это отношение светового потока (Ф), падающего на эту поверхность, к ее площади (S):

Единица освещенности – люкс (лк) есть освещенность поверхности площадью в 1 м² световым потоком в 1 лм, равномерно распределенным по этой поверхности.

Анализ работы зрительного аппарата позволяет говорить о наличие у освещения двух сторон – количественной и качественной. Количественная сторона освещения связана с вызывающим световое ощущение световым потоком. Качественная сторона освещения оценивается по степени равномерности освещения, оптимальности направления света, цветопередачи, степени ослепленности.

Естественное освещение

Дневной солнечный свет по сравнению с искусственным лучше вос­принимается глазом и более благоприятно влияет на самочувствие человека. Содержащиеся в лучах солнца ультрафиолетовые излучения необходимы для нормальной жизнедеятельности организма. Поэтому все помещения здания должны освещаться естественным светом за исключением тех, где естественный свет противопоказан по технологическим причинам.

В зависимости от расположения светопроемов различают следующие виды естественного освещения:

- боковое – через окна в наружных стенах или через прозрачные части стен;

- верхнее – через световые фонари и проемы в покрытиях;

- комбинированное, когда к верхнему освещению добавляется боковое.

Применение того или иного вида естественного освещения зависит от архитектурных особенностей производственных зданий.

Очевидно, что естественная освещенность колеблется в течении суток, зависят от времени года, атмосферных осадков, географических координат и т.д. Это обстоятельство не позволяет установить норму освещенности в абсолютных величинах (лк).

Для регламентации переменного по характеру естественного освещения зданий принята относительная единица измерения, выраженная в процентах – коэффициент естественной освещенности (к.е.о. или е).

К.Е.О. в какой-либо точке внутри помещения, освещаемой светом, ви­димым через световой проем участком небосвода, представляет собой отношение абсолютной освещенности в этой точке Е_в, лк, к одновременной наружной освещенностиE_н, лк, горизонтальной плоскости, освещаемой (равномерно) рассеянным светом всего небосвода:

.

Искусственное освещение

Источниками искусственного освещения в настоящее время являются: лампы накаливания и газоразрядные лампы низкого и высокого давления.

Лампы накаливания просты по устройству, удобны в эксплуатации, могут быть включены в сеть постоянного и переменного тока и поэтому находят широкое применение для освещения производственных помещений.

Однако лишь 2 – 3% потребляемой лампой электроэнергия расходуется по назначению, т.е. превращается в свет, а основная часть выделяется в виде тепла. Световой к.п.д. этих ламп не превышает 10 – 13%, что делает их малоэкономичными. Срок службы их около 100 часов.

В газоразрядных источниках света, создаваемых для целей освещения, широко используется явление фотолюминесценции, основанное на свечения кристаллических порошков – люминофоров под воздействием ультрафиолетовых излучений.

Типичным представителем газоразрядных ламп низкого давления являются люминесцентные лампы. Для изготовления применяют люминофоры, излучающие свет различных оттенков, близких к дневному свету, что оказывает положительное влияние на состояние зрительных функций, способствует уменьшению утомления и создает условия для правильной цветопередачи. Кроме того, применение этих ламп в 2,5 – 3 раза экономичнее ламп накаливания, а срок их службы до 5000 часов.

Основные характеристики ламп – световая отдача (отношение из­лучаемого светового потока к потребляемой энергии), световой поток, средняя продолжительность службы – определяются государственными стандартами.

Искусственное освещение может быть двух систем: общее и комбини­рованное, когда к общему освещению добавляется местное, концентрирующее световой лоток непосредственно на рабочих местах.

Общее освещение подразделяется на:

- общее равномерное освещение, когда светильники равномерно располагаются по всей площади помещения, без учета расположения оборудования;

- общее локализованное освещение, при котором расположение светильников производится с учетом расположения рабочих мест.

Система общего равномерного освещения применяется обычно при небольших уровнях требуемой освещенности (300 лк и ниже), при высоких плотностях расположения рабочих мест в производственных, где по всей площади выполняются однотипные работы (например, крупносборочные и литейные цеха), в непроизводственных помещениях.

Систему общего локализованного освещения рекомендуется применять в производственных помещениях, где требуется повышенная освещенность отдельных участков рабочей поверхности, в цехах, где рабочие места расположены сосредоточенными отдельными группами (рабочие места у конвейерных лент, отдельно группы станков), в цехах, различные участки которых предназначены для выполнения работ, требующих разной освещенности и т.д. Применяя локализованное размещение светильников общего освещения, можно добиваться высоких уровней освещенности на отдельных участках работ без значительных экономических затрат.

Однако применение одной системы общего освещения в ряде случаев оказывается непригодным.

В таких случаях, а также при производстве точных работ, нуждающихся в высоком уровне освещенности, целесообразно применять систему комби­нированного освещения.

Светильники местного освещения, расположенные вблизи рабочей по­верхности, позволяют управлять световым потоком и благодаря этому создать лучшие условия видимости, а также создавать высокие уровни освещенности не только на горизонтальных, но и на вертикальных и наклонных поверхностях.

При выполнении системы комбинированного освещения надо соблю­дать определенные соотношения между освещенностью рабочих поверхностей, создаваемой одновременно светильниками местного и общего освещения.

Это соотношение, как правило, должно находиться в пределах 10:2 – 10:5, т.к. неравномерное распределение яркостей в поле зрения рабочих приводит к повышенному утомлению зрения. По этой же причине применение одного местного освещения не допускается.

НОРМИРОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ

Наименьшая допустимая освещенность в производственных поме­щениях устанавливается действующим нормативным документом, имеющим силу закона доя проектных и действующих организаций и предприятий.

СНиП 23-05-95 разработан в соответствии с общей системой нормативных документов в строительстве и входит в состав комплекса 23 (Приложение Б СНиП 10-01-94).

Документ устанавливает нормы естественного, искусственного и совмещенного освещения зданий и сооружений, а также нормы искусственного освещения селитебных зон, площадок предприятий и мест производства работ вне зданий.

В зависимости от характера и степени точности выполняемых в данном производственном помещении работ, нормами устанавливаются 8 разрядов зрительной работы. Степень точности зрительной работы, т.е. тот или иной разряд, определяется в зависимости от наименьшего размера объекта различения.

Под объектом различения подразумевается наименьшая часть рас­сматриваемой поверхности или изделия, которая должна быть четко разли­чима в процессе работы (в мм), (например, при работе с приборами – тол­щина линии градуировки шкалы, при чертежных работах – толщина раз­мерной линии на чертеже).

При нормировании искусственного освещения для каждого разряда зрительной работы (кроме VI и VII разрядов) устанавливаются также и подразряды: для разрядов I и V включительно – четыре подразряда, для VIII – два.

Подразряд зрительной работы устанавливается в зависимости от контраста объекта различения с фоном и от характеристики фона.

Характеристика фона – величина, определяемая коэффициентом отражения (КО) поверхности, на которой рассматривается объект, т.е. отношение светового потока, отраженного от поверхности, к световому потоку, падающему на поверхность (КО может выражаться в %):

где Ф_о и Ф_n – соответственно отраженный и падающий световой поток. Различают фон темный и светлый.

Темный КО < 0,3 (30%).

Светлый КО ³ 0,3 (30%).

Контраст объекта с фоном (К) – характеризуется отношением разности коэффициентов отражения фона и объекта к большему по величине КО. (Это справедливо для диффузных поверхностей, отражающих световой поток во всех направлениях равномерно):

где КО_ф – коэффициент отражения фона; КО_о – коэффициент отражения объекта.

Если КО_ф > КО_о, то .

Различают малый, средний и большой контрасты объекта с фоном.

Малый К < 0,2 (фон и объект мало отличаются).

Средний К = 0,2 – 0,5 (фон и объект заметно отличаются).

Большой К > 0,5 (фон и объект резко отличаются).

В некоторых фон и контраст объекта с фоном можно определить визуально, например, при чертежных работах: фон – светлый, контраст объекта с фоном большой.

Для каждого подразряда зрительнолй работы устанавливается уровень нормированной освещенности (Е_н) в лк отдельно для комбинированной системы освещения и общей системы.

При комбинировании естественного освещения нормированное значение К.Е.О. в % устанавливается без учета подразряда зрительной работы, т.к. при этом исходят из нормальных условий зрительной работы, которые предполагают средний контраст деталей и фона (т.е. яркость детали и фона заметно различаются, значения среднего контраста 0,2 – 0,5) и расстояние от глаз до детали не превышающее 50 см. Если условия зрительной работы отличаются от указанных, допускается изменение нормированного значения К.Е.О. при отсутствующем гигиеническом и экономическом обоснованиях.

Кроме того, при нормировании исходят из регулярной чистки световых проемов, т.к. если чистое стекло пропускает 90% светового потока, то сильно загрязненное – только 8%.

Регулярная чиска световых проемов имеет и определенное экономическое значение, т.к. позволяет сократить время пользования искусственным освещением (в среднем на 2 часа в сутки).

Поэтому при проектировании должны предусматриваться устройства, обеспечивающие удобные подходы к световым проемам (подвесные люльки, мостки).