Нормирование, проектирование и расчет искусственного освещения

В основу нормирования производственного освещения положены вид (разряд) зрительной работы, контраст объекта и фона, яркость фона, вид и система освещения (естественное, искусственное, общее, комбинированное).

Зрительную функцию характеризует световая, контрастная, цветовая чувствительность и острота зрения. Для зрительного анализатора многообразие окружающего мира представлено различием предметов, объектов, характеризующихся размером, яркостью, контрастом с фоном и удаленностью от глаз. Чем меньше размер объекта и контраст его с фоном и чем ближе его необходимо рассматривать, тем он труднее воспринимается глазом.

Таким образом, для нормальной работы зрительного анализатора воспринимаемые объекты должны быть: 1) не менее определенного размера; иметь 2) контраст с фоном не менее определенной величины и 3) освещенность при этом должна быть достаточной. Здесь мы видим явную зависимость между видимым характером зрительной работы и функциональным состоянием зрительным анализатором.

Отсюда нормирование производственного освещения определяется взаимоотношением упомянутой выше триады «видимое излучение – зрительный анализатор – зрительная работа».

В соответствии с этим все зрительные работы (ЗР) можно разделить на 3 основных вида:

1. ЗР, при выполнении которых не требуется использование оптических приборов (самая многочисленная группа)

2. ЗР с использованием оптических приборов

3. ЗР, связанные с восприятием информации с экрана, предъявляющие особые требования к освещению, а также к объекту восприятия (информация на экране), который в то же время является источником света.

При нормировании искусственного освещения для зрительных работ 1-го вида нормируемым параметром является освещенность Е [лк].

Освещенность должна соответствовать характеру работы, определяющемуся 3-мя параметрами:

а) объект различения – наименьший размер рассматриваемого предмета, отдельная его часть или дефект, который необходимо различать в процессе работы; при работе с приборами – толщина линии градуировки шкалы; при чертежных работах – толщина самой тонкой линии на чертеже.

б) фон – поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения. Характеризуется коэффициентом отражения, зависящим от цвета и фактуры поверхности r = 0,02 ¸ 0,95

r > 0,4 – светлый фон

0,2 £ r £ 0,4 – средний

r < 0,2 – темный

в) контраст объекта с фоном К

Помимо требования соответствия освещенности разряду зрительной работы, фону и контрасту, к производственному освещению предъявляются следующие требования:

1. Необходимо достаточно равномерное распределение яркости на рабочей поверхности и в пределах окружающего пространства, чтобы избежать частой переадаптации глаза. Для этого – комбинированное освещение, светлая окраска потолка и стен; периодическая очистка оконных стекол, загрязнение которых приводит к потере 50% светового потока.

2. Отсутствие резких теней на рабочей поверхности (переадаптация, искажение размеров и формы предметов, движения тени могут приводить к травмам). Для этого – светильники со светорасширяющими, молочными стеклами. На окнах – солнцезащитные устройства, жалюзи, козырьки.

3. В поле зрения должна отсутствовать прямая и отражающая блескость, которая приводит к ухудшению видимости. Показатель ослепленности не должен превышать 20 ¸ 80 ед. (в зависимости от разряда ЗР).

4. Освещенность должна быть постоянна по времени (Е = const).

Колебания освещенности характерны для люминесцентных ламп. Они связаны с изменением напряжения в цепи и вызывают переадаптацию глаза и утомление. Постоянство освещенности достигается:

а) стабилизацией питающего напряжения

б) жестким креплением светильников

в) специальными схемами включения газоразрядных ламп.

Допустимые коэффициенты пульсаций для газоразрядных ламп К_п£10¸20% (в зависимости от разряда ЗР).

5. Оптимальная направленность светового потока (возможность рассмотреть внутренние поверхности деталей, рельеф поверхности и т.д.).

6. Необходимый спектральный состав света – для правильной цветопередачи, иногда – для усиления цветных контрастов – естественное освещение и искусственные источники со спектральной характеристикой, близкой к солнечной. Для создания цветовых контрастов – монохроматический свет, усиливающий одни цвета и ослабляющий другие.

7. Все элементы осветительных установок (светильники, групповые щитки, понижающие трансформаторы, осветительные сети) должны быть долговечными, электробезопасными, пожаро- и взрывобезопасными.

8. Простота, эстетика.

Распределение светильников по площади производственного помещения: для люминесцентных ламп – вдоль длинной стороны помещения, вдоль окон, параллельно стенам с окнами; для ламп накаливания – в шахматном порядке.

В настольной лампе или бра лампочка должна быть не менее 40–60 Вт для людей с нормальным зрением, а пожилым и тем, у кого зрение ослаблено, лучше приобрести лампы мощностью 75–100 Вт. Мощность ламп в светильниках общего освещения определяется из расчета 10–15 Вт на 1 м³ площади помещения.

При пользовании люминесцентными лампами не рекомендуются светильники с одной лампой, так как свет в такой лампе пульсирует соответственно изменению напряжения тока в сети. Целесообразно общее освещение устраивать с помощью люминесцентных ламп, а для местного использовать лампы накаливания.