Классификация производственного освещения. Основные требования к производственному освещению

Искусственное освещение предусматривается в помещениях, в которых испытывается недостаток естественного света, а также для освещения помещения в те часы суток, когда естественная освещенность отсутствует.

По принципу организации искусственное освещение можно разделить на два вида: общее и комбинированное.

Общее освещение предназначено для освещения всего помещения, оно может быть равномерным или локализованным. Общее равномерное освещение создает условия для выполнения работ в любом месте освещаемого пространства. При общем локализованном освещении светильника размещают в соответствии с расположением оборудования, что позволяет создавать повышенную освещенность на рабочих местах.

Комбинированное освещение состоит из общего и местного. Его целесообразно устраивать при работах высокой точности, а также при необходимости создания в процессе работы определенной направленности светового потока. Местное освещение предназначено для освещения только рабочих поверхностей и не создает необходимой освещенности даже на прилегающих к ним участкам. Оно не может быть стационарным и переносным. Применение только местного освещения в производственных помещениях запрещается, так как резкий контраст между ярко освещенными и неосвещенными местами утомляет зрение, замедляет скорость работы и нередко является причиной несчастных случаев.

По функциональному назначению искусственное освещение подразделяется на рабочее, аварийное, эвакуационное и охранное.

Рабочее освещение предусматривается для всех помещений производственных зданий, а также участков открытых пространств, предназначенных для работы, прохода людей и движения транспорта.

Аварийное освещение в помещениях и на местах производства работ необходимо предусматривать, если отключение рабочего освещения и связанное с этим нарушение технологического процесса или работы объектов жизнеобеспечения. Наименьшая освещенность, создаваемая аварийным освещением, должна составлять 5% освещенности, нормируемой для рабочего освещения, но не менее 2 лк внутри зданий и не менее 1 лк для территорий предприятий.

Эвакуационное освещение следует предусматривать в местах, отведенных для прохода людей, в проходах и на лестницах, служащих для эвакуации людей в количестве более 50 человек. Это освещение должно обеспечивать на полу основных проходов (или на земле) и на ступенях лестниц освещенность не менее 0,5 лк в помещениях и 0,2 лк на открытой территории.

Охранное освещение предусматривается вдоль границ территории, охраняемой в ночное время. Охранное освещение должно обеспечивать освещенность не менее 0,5 лк на уровне земли.

Источники искусственного освещения

В качестве источников искусственного освещения применяются лампы накаливания и газоразрядные лампы.

В лампах накаливания источником света является раскаленная вольфрамовая проволока. Эти лампы дают непрерывный спектр излучения с повышенной (по сравнению с естественным светом) интенсивностью в желто-красной области спектра. По конструкции лампы накаливания бывают вакуумные, газонаполненные, бесспиральные (галогенные).

Общим недостатком ламп накаливания является сравнительно небольшой срок службы (менее 2000 часов) и малая световая отдача (отношение создаваемого лампой светового потока к потребляемой электрической мощности) (8-20 лм/Вт). В промышленности они находят применение для организации местного освещения.

Наибольшее применение в промышленности находят газоразрядные лампы низкого и высокого давления. Газоразрядные лампы низкого давления, называемые люминесцентными, содержат стеклянную трубку, внутренняя поверхность которой покрыта люминофором, наполненную дозированным количеством ртути (30-80 мг) и смесью инертных газов под давлением около 400 Па. На противоположных концах трубки размещаются электроды, между которыми, при включении лампы в сеть, возникает газовый разряд, сопровождающийся излучением преимущественно в ультрафиолетовой области спектра. Это излучение, в свою очередь, преобразуется люминофором в видимое световое излучение. В зависимости от состава люминофора люминесцентные лампы обладают различной цветностью.

В последние годы появились газоразрядные лампы низкого давления со встроенным высокочастотным преобразователем. Газовый разряд в таких лампах (называемый вихревым) возбуждается на высоких частотах (десятки кГц) за счет чего обеспечивается очень высокая светоотдача.

К газоразрядным лампам высокого давления (0,03-0,08 МПа) относят дуговые ртутные лампы (ДРЛ). В спектре излучения этих ламп преобладают составляющие зелено-голубой области спектра.

Основным достоинством газоразрядных ламп является их долговечность (свыше 10000 часов), экономичность, малая себестоимость изготовления, благоприятный спектр излучения, обеспечивающий высокое качество цветопередачи, низкая температура поверхности. Светоотдача этих ламп колеблется в пределах от 30 до 105 лм/Вт, что в несколько раз превышает светоотдачу ламп накаливания.

Нормирование искусственного освещения

Наименьшая освещенность рабочих поверхностей в производственных помещениях устанавливается в зависимости от характеристики зрительной работы и регламентируется строительными нормами и правилами СНиП 23-05-95 * «Естественное и искусственное освещение».

Характеристика зрительной работы определяется минимальным размером объекта различения, контрастом объекта с фоном и свойствами фона.

Объект различения – рассматриваемый предмет, отдельная его часть или дефект, которые следует контролировать в процессе работы.

Фон – поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на которой он рассматривается. Фон считается: светлым при коэффициенте отражения ( ) светового потока поверхностью более 0,4; средне светлым при коэффициенте отражения от 0,2 до 0,4; темным при коэффициенте отражения менее 0,2.

Контраст объекта различения с фоном (К ) определяется отношением абсолютной величины разности яркостей объекта В 0 и фона В ф к наибольшей их этих двух яркостей. Контраст считается большим - при значениях К более 0,5; средним - при значениях К от 0,2 до 0,5; малым - при значениях К менее 0,2.

В соответствии со СНиП 23-05-95 все зрительные работы делятся на 8 разрядов в зависимости от размера объекта различения и условий зрительной работы. Допустимые значения наименьшей освещенности рабочих поверхностей в производственных помещениях в соответствии со СНиП 23-05-95 приведены в приложении 1.

Кроме цветности источников света и цветовой отделки интерьера, влияющих на субъективную оценку освещения, важным параметром, характеризующим качество освещения, является коэффициент пульсации освещенности К п :

где Е макс – максимальное значение пульсирующей освещенности на рабочей поверхности;

Е мин – минимальное значение пульсирующей освещенности;

Е ср – среднее значение освещенности.

Пульсации освещенности на рабочей поверхности, не только утомляют зрение, но и могут вызывать неадекватное восприятие наблюдаемого объекта за счет появления стробоскопического эффекта. Стробоскопический эффект – кажущееся изменение или прекращение движения объекта, освещаемого светом, периодически изменяющимся с определенной частотой. Например, если вращающийся белый диск с черным сектором освещать пульсирующим световым потоком (вспышками), то сектор будет казаться: неподвижным при частоте f Всп =f Ввращ , медленно вращающимся в обратную сторону при f Всп >f Ввращ , медленно вращающимся в ту же сторону при f Всп <f Ввращ , где f Всп и f Ввращ – соответственно частоты вспышек и вращения диска. Пульсации освещенности на вращающихся объектах могут вызывать видимость их неподвижности, что в свою очередь, может явиться причиной травматизма.

Значение К п меняется от нескольких процентов (для ламп накаливания) до нескольких десятков процентов (для люминесцентных ламп). Малое значение К п для ламп накаливания объясняется большой тепловой инерцией нити накала, препятствующей заметному уменьшению светового потока F лн ламп в момент перехода мгновенного значения переменного напряжения сети через 0 (см. рисунок 1а). В тоже время газоразрядные лампы обладают малой инерцией и меняют свой световой поток F лл почти пропорционально амплитуде сетевого напряжения (см. рисунок 1а).

Рисунок 1а

Рисунок 1б.

Для уменьшения коэффициента пульсации освещенности К п люминесцентные лампы включают в разные фазы трехфазной электрической сети. Это хорошо поясняет нижняя кривая на рисунке 1б, где показан характер изменения во времени светового потока (и связанной с ним освещенности), создаваемого тремя люминесцентными лампами 3F лл , включенными в фазу А и в три различные фазы сети. В последнем случае, за счет сдвига фаз на 1/3 периода провалы в световом потоке каждой из ламп компенсируются световыми потоками двух других ламп, так что пульсации суммарного светового потока существенно уменьшаются. При этом среднее значение освещенности, создаваемой лампами, остается неизменным и не зависит от способа их включения.

В соответствии со СНиП 23-05-95 * коэффициент пульсации освещенности К п нормируется в зависимости от разряда зрительных работ в сочетании с показателем ослепленности Р :

,

где s – коэффициент ослепленности, определяемый как:

,

где B пор – пороговая разность яркости объекта и фона при обнаружении объекта на фоне равномерной яркости;

(B пор )S –то же при наличии в поле зрения блеского (яркого) источника света.

На освещенность рабочих поверхностей в производственном помещении влияют отражение и поглощение света стенами, потолком и другими поверхностями, расстояние от светильника до рабочей поверхности, состояние излучающей поверхности светильника, наличие рассеивателя света и т.д. Вследствие этого полезно используется лишь часть светового потока, излучаемого источником света.

Коэффициент использования осветительной установки

Расчет искусственного освещения предусматривает: выбор типа источника света, системы освещения и, светильника, проведение светотехнических расчетов, распределение светильников и определение потребляемой системой освещения мощности. Величина, характеризующая эффективность использования источников света, называется – коэффициентом использования светового потока или коэффициентом использования осветительной установки ( ) и определяется как отношение фактического светового потока (F фак ) к суммарному световому потоку (F амп ) используемых источников света, определенному по их номинальной мощности в соответствии с нормативной документацией:

,

Значение фактического светового потока F факт можно определить по результатам измерений в помещении средней освещенности Е ср по формуле:

,

где S – площадь помещения, м 2 .

При проектировании освещения для оценки светового потока F факт используется формула:

,

где Е – нормируемая освещенность, лм;

K з – коэффициент запаса, учитывающий старение ламп, запыление и загрязнение светильников (обычно K з – 1,3 для ламп накаливания и 1,5 для люминесцентных ламп);

Z – коэффициент неравномерности освещения (обычно Z = 1,1-1,2).

Отражающие свойства поверхностей помещения можно учесть с помощью коэффициента отражения светового потока  . В случае равномерного диффузного отражения, когда отраженный световой поток рассеивается с одинаковой яркостью во всех направлениях, яркость участка равномерно диффузно отражающей поверхности равна:

,

где Е – освещенность поверхности.

Измерить освещенность, создаваемую различными источниками света и сравнить с нормируемыми значениями. По измеренным значениям освещенности определить коэффициент использования осветительной установки. Измерить и сравнить коэффициенты пульсаций освещенности, создаваемой различными источниками света, оценить зависимость коэффициента пульсаций освещенность от способа подключения ламп к фазам трехфазной сети.

Описание лабораторной установки

Лабораторная установка состоит из макета производственного помещения, оборудованного различными источниками искусственного освещения, и люксметра-пульсметра для измерения значений освещенности и коэффициента ее пульсаций. Макет и люксметр-пульсметр устанавливают на стол лабораторный.

Внешний вид макета представлен на рисунке 2.

Макет имеет каркас 1 из алюминиевого профиля, пол 2, потолок 3, боковые стенки являются съемными и могут устанавливаться любой из двух сторон внутрь макета помещения, фиксируясь в проемах каркаса с помощью магнитных защелок. Одна сторона стенок окрашена в светлые тона, другая – в темные тона, при этом нижняя окрашенная половина стенки темнее верхней.

Передняя стенка 5 жестко вмонтирована в каркас и выполнена из тонированного прозрачного стекла. В передней нижней части каркаса 1 предусмотрено окно для установки измерительной головки 6 люксметра-пульсметра 7 внутрь каркаса.

На полу 2 размещен вентилятор 8 для наблюдения стробоскопического эффекта и охлаждения ламп в процессе работы.

На потолке 3 размещены 7 патронов, в которых установлены две лампы накаливания 9, три люминесцентные лампы 10 типа КЛ9, галогенная лампа 11 и люминесцентная лампа 12 типа СКЛЭН с высокочастотным преобразователем.

Вертикальная проекция ламп отмечена на полу 2 цифрами, соответствующими номерами ламп на лицевой панели макета.

Включение электропитания установки производится автоматом защиты, находящимся на задней панели каркаса, и регистрируется сигнальной лампой, расположенной на передней панели каркаса.

На передней панели каркаса (рисунок 3) расположены органы управления и контроля, в том числе:

– лампа индикации включения напряжения;

– переключатель для включения вентилятора;

– переключатели (1-7) для включения ламп.

Рисунок 3.

Электропитание ламп накаливания и люминесцентных ламп осуществляется от разных фаз. Схема позволяет включать отдельно каждую лампу с помощью соответствующих переключателей, расположенных на передней панели каркаса На задней панели каркаса расположен автомат защиты сети и сдвоенная розетка с напряжением 220 В для подключения измерительных приборов.

Люксметр-пульсметр состоит из блока обработки информации 1 (рисунок 4) на лицевой панели которого расположен жидкокристаллический индикатор, кнопки питания «ВКЛ/ВЫКЛ », кнопка управления «HOLD », кнопка индикатора «Подсветка », разъем типа DB -9 . На задней стенке блока обработки сигналов расположена крышка батарейного отсека. Фотоприемный элемент с корригирующим фильтрами, формирующими спектральные характеристики, располагаются в фотометрической головке 2 (рисунок 4). При включенном питании прибор работает как люксметр-пульсметр (ТКА-ПКМ) и позволяет измерять освещенность в

диапазоне от10 до 200000 лк и коэффициент пульсации в диапазоне от 1 до 100%.

Рисунок 4.

Для измерения характеристик излучения необходимо расположить фотометрическую головку прибора в плоскости измеряемого объекта.

Для проведения измерений прибором «ТКА-ПКМ» необходимо включить его кнопкой «ВКЛ/ВЫКЛ ». На экране после включения появится надпись фирмы производителя и название прибора. В ходе измерения в правом поле строки загорается символ «Батарейка », информирующий о емкости батареи питания.

Для правильного обнуления прибора произвести затемнение датчика прибора и нажать кнопку «HOLD ». Процесс обнуления сопровождается надписью на жидкокристаллическом индикаторе «ПОДОЖДИТЕ, ИДЕТ ИЗМЕРЕНИЕ ».

Засветка измерительной части во время обнуления приводит к неправильным измерениям впоследствии!

После пропадания предупреждающей надписи прибор переходит в основной режим измерений. Первая строка выводит текущую освещенность в лк (клк) «Е= », во второй строке отображается значение коэффициента пульсации светового потока в % «К п = ».

В случае измерения освещенности, необходимо расположить фотометрическую головку параллельно плоскости измеряемого объекта (при этом на окно фотоприемника не должна падать тень от оператора, производящего измерения, а также посторонних предметов). Подождать 3 секунды и считать с цифрового индикатора измеренное значение. При увеличении сигнала, создаваемого источником светового потока, в строке Е происходит автоматический переход численного значения освещенности в клк. При выходе за пределы измерений освещенности появится надпись «ОСВЕЩЕНИЕ ИЗБЫТОЧНО ».

Для запоминания измеренного показания на индикаторе прибора необходимо кратковременно нажать кнопку «HOLD ». Для продолжения измерений еще раз нажать кнопку «HOLD ».

Если во время работы прибора появится надпись: «ЗАМЕНИТЕ БАТАРЕЙКУ », то необходимо произвести замену элемента питания.

По окончании измерений, прибор выключается, нажатием на кнопку «ВКЛ/ВЫКЛ ».

Требования безопасности при выполнении лабораторной работы

К работе допускаются студенты, ознакомленные с устройством лабораторной установки, принципом действия и мерами безопасности при проведении лабораторной работы.

Для предотвращения перегрева установки при длительной работе ламп необходимо включить вентилятор.

После проведения лабораторной работы отключить электропитание стенда и люксметра-пульсметра.

Порядок проведения лабораторной работы

Установить стенки макета производственного помещения таким образом, чтобы стороны, окрашенные в темные тона, были обращены внутрь помещения.

Включить установку с помощью автомата защиты, находящегося на задней панели каркаса.

Включить поочередно лампы (выбор ламп производится по заданию преподавателя).

Произвести измерение освещенности и коэффициента пульсации для каждой включенной лампы с помощью люксметра-пульсометра не менее чем в пяти точках макета производственного помещения (в центре и углах пола), определить среднее значение освещенности Е ср .

Сравнить полученные в результате измерений значения освещенности и коэффициента пульсации с допустимыми значениями (разряд зрительных работ принять по указанию преподавателя)

Установить стенки макета производственного помещения таким образом, чтобы стороны, окрашенные в светлые тона, были обращены внутрь помещения.

Произвести измерение освещенности не менее чем в пяти точках макета производственного помещения, определить среднее значение освещенности.

Сравнить полученные в результате измерений значения освещенности и коэффициента пульсации с допустимыми значениями (разряд зрительных работ принять по указанию преподавателя)

По результатам измерений освещенности для варианта с темной и светлой окраской стен вычислить значение фактического светового потока F факт по формуле:

,

где Е ср –среднее значение освещенности, лк;

S – площадь макета помещения, м 2 .

Вычислить коэффициент использования осветительной установки  для варианта с темной и светлой окраской стен по формуле:

.

Суммарный световой поток F ламп выбрать по номинальной мощности для каждого типа ламп по таблице 1.

Таблица 1 Технические характеристики ламп

* После минимальной продолжительности горения (2000 часов)

Сравнить значения коэффициентов использования осветительных установок, полученные для случаев с использованием различных источников света и различной окраски стен.

С помощью люксметра-пульсометра измерить коэффициенты пульсации освещенности при включении одной люминесцентной лампы, затем – двух и наконец, при включении трех люминесцентных ламп типа КЛ9 (следует учесть, что люминесцентные лампы включены в три различные фазы трехфазной сети, поэтому измерительную головку люксметра-пульсметра необходимо располагать в геометрическом центре системы включенных ламп).

Сравнить измеренные значения коэффициентов пульсации освещенности с допустимыми значениями. Объяснить полученные результаты.

Включить люминесцентную лампу типа КЛ9 в центре установки и вентилятор. Вращая ручку «Частота», регулирующую скорость вращения лопастей вентилятора, подобрать такую частоту, при которой возникает стробоскопический эффект (лопасти, кажутся неподвижными).

Выключить стенд. Составить отчет о работе.

Таблица 2 Результаты измерений освещенности и расчеты лабораторной работы (светлая, темная сторона стены)

Таблица 3 Результаты измерения пульсации светового потока

Отчет должен содержать:

Название и цель работы.

Порядок проведения работы.

Описание используемых приборов и оборудования.

Таблицы результатов измерений.

Результаты обработки экспериментальных данных с соответствующими расчетами.

Выводы по каждому пункту порядка проведения работы.

Контрольные вопросы

1. Что такое освещение помещений?

2. Перечислите виды освещения в зависимости то источника света.

3. Что такое световой поток, сила света, освещенность, яркость?

4. Какие бывают системы искусственного освещения?

5. Перечислите виды искусственного освещения по функциональному назначению.

6. Назовите источники искусственного освещения.

7. В чем заключается принцип нормирования параметров световой среды?

8. Что такое коэффициент пульсации светового потока?

9. Каким способом можно уменьшить коэффициент пульсации светового потока?

10. Объясните суть стробоскопического эффекта.

11. Что такое коэффициент использования осветительной установки?

В зависимости от конструктивного исполнение искусственное освещение может быть:

1) общим, предназначенным для равномерного освещения помеще­ния или части его;

2) местным (стационарным или переносным) для освещения толь­ко рабочих поверхностей;

3) комбинированным (совокупность местного и общего освещения). Применение только местного освещения запрещается. Чтобы из­бежать больших световых контрастов между рабочим местом в окружаю­щим пространством, доля общего освещения в комбинированном долж­на составлять не менее 10 %.

По функциональному назначению искусственное освещение подразделяется на следующие виды:

а) рабочее:

б) аварийное:

в) специальное.

Рабочее должно обеспечивать надлежащую освещенность помеще­ния: отсутствие резких теней на рабочих местах, резкого контраста между яркостью освещения рабочих поверхностей и окружающего фо­на. постоянство освещенности на рабочих местах во времени, отсут­ствие слепящей яркости.

Аварийное освещение предназначено для работы или для эвакуа­ции людей из помещения при внезапном отключении рабочего освеще­ния.

Для искусственного освещения (общего, местного, комбинированного) применяются электрические лампы накаливания, ртутные лампы высокого давления, люминесцентные, натриевые, ксеноновые и дру­гие лампы.

КЦЦ ламп накаливания - до 3 %. люминесцентных - до 10 %, ртутных - до 20 %.

Искусственное освещение должно обеспечивать освещенность на рабочих местах в соответствии о нормами СНиП П-4-79

Нормирование искусственной освещенности

Величина нормированной освещенности устанавливается в зависи­мости от различных факторов; применяемого источника одета; систе­мы освещения; наименьшего размера объекта различения; контраста объекта с фоном характеристики фона.

Размер объекта - наименьший размер, который необходимо выде­лить при проведении работы (например, при работ в о приборами -толщина линии градуировки шкалы; при чертежных работах - толщина самой тонкой линии на чертеже и т.д.).

Фон - величина, определяемая коэффициентом отражения (КО) Рф поверхности, на которой рассматривается объект, т.е. отношением светового потока, отраженного от поверхности, к световому потоку, падающему на поверхность (КО может выражаться в процентах):

Рф = F отр /F пад

где F отр и F пад - соответственно отраженный и падающий световые потоки.

Фон считается светлым при Рф >0,4, средним при 0,2<Рф <0,4 и темным при Рф >0,2.

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

К=(Рф-Ро)/Рф при Рф > Ро;

К=(Ро-Рф)/Ро при Рф < Ро,

где Ро - коэффициент отражения объекта.

Различают малый, средний и большой контрасты объекта с фо­ном. Малый - К < 0,2 (фон и объект мало различаются); средний -0,2<К < 0,45 (фон и объект заметно различаются); большой К > 0,45 (фон и объект резко различаются).

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

В помещениях и на открытых участках пространства используются искусственные системы освещения, которые дополняют и компенсируют нехватку естественного света. Это обеспечивает непрерывность активных видов человеческой деятельности, независимо от погодных условий и времени суток.

Применяются они также и в моделировании контролируемых условий окружающей среды в научных экспериментах, или же для поддержания жизнедеятельности организмов (животных, растений, бактерий) в лабораториях и на производстве.

Что относится к системам искусственного освещения

Системы, создаваемые источниками света неестественного происхождения, входят в рассматриваемую категорию. К ним относятся:

• огонь;
• газовые лампы;
• лампы накаливания;
• люминесцентные лампочки, в цепочки с которыми обязательно должен быть подключен ;
• светодиоды и др.

Мощность, достаточную для работы, дают последние три типа ламп, поэтому именно они используются на производстве и в жилых помещениях.

Подробную информацию о технических характеристиках светодиодных ламп ищите в .

Классификация

По функциональному назначению освещение делят на:

• рабочее;
• бытовое;
• дежурное;
• аварийное;
• сигнальное;
• бактерицидное;
• эритемное.

Рабочее применяется при создании условий для труда находящихся в нем людей. Распространенный тип потолочных осветительных приборов – .

Пример проекта для организации рабочего освещения

Дежурное необходимо во вне рабочее время. Иногда выделяют в отдельный тип охранное освещение, устанавливаемое по краям охраняемой зоны и включаемое в темноте.

Аварийное предназначено для экстремальных ситуаций, взамен основного. Его делят на:

• эвакуационное;
• безопасности.

Первое устанавливается на пожарных лестницах и в проходах. Служит для обеспечения минимальной видимости при аварийной эвакуации из здания.

Второе включается для поддержания функционирования аварийного объекта, если полное отключение света угрожает жизни людей, способно нарушить течение важного технологического процесса и пр.

Определение и расчет эвакуационного вида освещения

Сигнальное применяется для обозначения зон повышенной опасности. Пример: маяк.

Бактерицидное - это ультрафиолетовое облучение, способное убивать микроорганизмы.

Эритемное - ультрафиолетовое облучение с оптимальной длиной волны 297 нм. Применяется в помещениях, где мало или нет дневного света. В небольших дозах способно стимулировать важные физиологические процессы в организме человека и животных.

По виду выделяют:

• общее;
• местное;
• комбинированное.

Классификация искусственного света

Общее предназначено для равномерного распределения света по всей территории установленной зоны. Как правило, оно создается лампами, которые крепятся под потолком. Его делят на:

• равномерное;
• локализованное.

Равномерное освещение не выделяет в пространстве специальные области. В отличие от него, локализованное строится с учетом распределения на участке зон, нуждающихся в более сильном освещении.

Местное применяется для создания светового поля в узкой области рабочей поверхности.

Комбинированное сочетает в себе описанные выше два типа и используется чаще всего.

Чтобы грамотно спланировать свет больших (например, цеховых) помещений – важно разобраться во всех промышленных .

Нормы охраны труда и свет на производстве и в офисах

Освещение в местах, где люди занимаются трудом, должно строго контролироваться в соответствии с принятыми стандартами. В России чаще всего используется СНиП 23-05-95, а также региональные и нормативы по отраслям. В Европе действует EN12464-1.

Общие советы по оборудованию рабочего пространства осветительными приборами

Количество и качество света должно соответствовать выполняемой работниками задаче. Чем она сложнее и тоньше, тем больше требований предъявляется.

В комнате, где сотрудники создают чертежи, уровень освещения должен быть в несколько раз выше, чем в приемных, где ведется консультация клиентов. Для наблюдения за техническими процессами часто хватает света, проникающего через окно.

На восприятие человеком светового потока влияет частота мерцания, цветовая температура лампы, даже ее внешний вид. Эти факторы по возможности необходимо учитывать для обеспечения максимальной производительности работников. Подробнее о световом потоке светодиодной лампы читайте .

Цветовая температура имеет прямое отношение к психологическому комфорту сотрудников. Теплый свет способствует расслаблению, но использование источников с низкой цветовой температурой лучше в местах отдыха и столовых. Холодный помогает повышению концентрации внимания и дает чувство бодрости, что хорошо в местах, где ведется точная работа, но также усиливает выработку кортизола (Томми Гувен) - гормона стресса, что может иметь негативные последствия.

Необходимо соблюдение норм безопасности.

Высокая надежность работы источников освещения позитивно скажется на общей производительности.

Для отсутствия сбоев приобретайте лампы только проверенных брендов, среди которых на российском рынке популярны (Varton), DeLux. Они собраны в соответствии с принятыми стандартами, имеют правильно подобранные и легко заменяемые в случае поломки комплектующие.

Осветительные системы должны быть просты в эксплуатации.

Хорошо, если лампы оснащены дополнительными модулями, позволяющими регулировать направленность, яркость и цветность потока. Это поможет работникам на производстве самостоятельно адаптировать их в соответствии со своими потребностями.

Характеристики осветительных систем

1. Освещенность - количество света, измеряемое в Lux (люксы), попадающего на единицу рабочей плоскости.
2. Цветовая температура - можно определить как пропорцию между красным и синим цветами в видимом спектре излучения. Измеряется в К (Кельвинах). Чем выше значение, тем холоднее цвет.
3. Индекс цветопередачи - способность светового источника передавать естественный цвет объекта. Измеряется в Ra. Чем показатель ближе к 100, тем лучше.
4. Частота мерцания - частота периодического изменения интенсивности потока видимого излучения. Измеряется в Гц (Герцы).
5. Равномерность освещения - характеристика, определяемая по формуле: d = Emin / Eav, где Emin – минимальный уровень светового потока на измеряемой единице поверхности, Eav – средний уровень потока на единице поверхности.
6. Показатель ослепленности – характеристика, определяющая слепящее действие световой установки (способность вызывать неприятные ощущения и снижать видимость вследствие своей яркости).
7. Коэффициент мощности - характеристика, по которой определяют, насколько эффективно система использует потребляемую энергию для совершения полезной работы. Низкие значение коэффициента мощности означают, что потери довольно велики, что не только плохо с точки зрения экономии, но и способно привести к перегреву системы.

Нормативы

Уровень освещенности

Чем точнее выполняемая зрительная работа, тем больше должен быть показатель.

Цветовая температура

Цветовая температура также регулируется различными нормативными актами. При выборе лампы следует ориентироваться также и на ощущения сотрудников, поскольку от этого зависит их психологический комфорт. Хорошим решением являются современные LED светильники, позволяющие регулировать цветовую температуру при помощи . С его помощью также можно регулировать яркость свечения приборов.

Индекс цветопередачи

Выбор светильника с высоким или низким индексом цветопередачи зависит от того, насколько этот параметр имеет значение для качества работы на производстве или в офисе. Обычно в производственных помещениях достаточно систем с CRI около 50 Ra. Для офисов значение - около 60 Ra. Высокими индексами цветопередачи обладают лампы на светодиодах.

Частота мерцания

Самочувствие работников очень сильно зависит от частоты мерцания осветительных приборов. Оно может вызывать различные негативные эффекты, начиная от чувства дискомфорта и заканчивая переутомлением, головными болями и ощущением зрительного перенапряжения.

Человек замечает мерцание до 100 Гц, мерцание до 300 Гц продолжает оказывать влияние на его мозговую деятельность, а после этого порога нервная система перестает воспринимать пульсации света (исследование Ильянок В.А, Самсоновой В.Г., «Светотехника» №5, 1963). Низкая частота мерцания у люминесцентных ламп, что негативно сказывается на восприятии их работниками. Безопасную частоту имеют светодиоды.

Люминесцентные лампы не стоит применять для помещений, где много движущихся предметов (станки, машины), поскольку частота их мерцания в сочетании с движениями механизмов способствует созданию стробоскопического эффекта, когда предметы кажутся неподвижными и движущимися в противоположную сторону.

Показатель ослепленности

Точные данные по показателю ослепленности для тех или иных видов работ можно найти в различных нормативных актах. Чем большее зрительное напряжение приносит работа, тем меньшее значение показателя допустимо. Чем меньше контраст между рабочим объектом и фоном, тем выше допустимое значение для показателя.

Хорошо, если для местного освещения используются лампы с регулировкой яркости, так что сотрудник сам может настраивать их в соответствии с самоощущением и типом выполняемой задачи.

Равномерность освещения

Общее правило таково: чем выше точность зрительной работы, тем более равномерным следует делать освещение.

При неравномерности светового потока напряжение зрения увеличивается в несколько раз. Равномерность достигается путем правильной комбинации систем общего и местного типа и верного распределения ламп по площади помещения.

Вид системы

Выбор вида осветительной системы определяется работой, выполняемой в офисе или на производстве. Если речь идет о бытовом освещении, то можно легко использовать приведенные в статье характеристики для правильной организации света в той или иной части жилого помещения.

В соответствии со СНиП 23-05-95, настоятельно рекомендуется использовать комбинированные системы в помещениях, где ведутся работы большой зрительной точности, средней зрительной точности (при малом или среднем контрасте между рабочим объектом и поверхностью), малой зрительной точности (при низком контрасте между рабочим объектом и фоном).

Комфортный свет дома

Комфортный свет в офисе

Видео

Данное видео расскажет Вам о требованиях к искусственному освещению.

Системы искусственного освещения используются во всех зданиях, а также на открытых участках и на улице. Об уличном освещении читайте в . Они обеспечивают зрительный комфорт людей в условиях нехватки естественного света, а также могут применяться для решения ряды других задач, среди которых создание экспериментальных условий в лабораториях.

Моделирование и монтаж осветительных установок требует проведения расчетов в соответствии с принятыми стандартами охраны здоровья и безопасности труда.

Под светильником понимается комплект лампы (источника света) и осветительной арматуры. Светильник обеспечивает крепление лампы, подсоединение к ней электрического питания, предохранение ее от загрязнения и механического повреждения.

Светильники предназначены для размещения в них ламп в целях повышения санитарно-гигиенических качеств освещения и снижения расхода электроэнергии. Они устраивают слепящее действие источника света, предохраняя глаза работающих от чрезмерной яркости. Это обеспечивается защитным углом светильника.

Светильник классифицируются: по назначению - для общего и местного освещения; по конструктивному исполнению - открытые, защищенные, закрытые, пыленепроницаемые, влагозащищенные, взрывозащищенные (взрывонепроницаемые и повышенной надежности против взрыва); по распределению светового потока (24, а-е) - прямого света, преимущественно прямого света, рассеянного света, отраженного света, преимущественно отраженного света. Такое подразделение основано на отношении светового потока, излучаемого в нижнюю сферу, к полному световому потоку светильника.

В помещениях с высокими отражающими свойствами стен и потолков для освещения целесообразно применять светильники прямого света. В помещениях, стены и потолки которых обладают высокими отражающими свойствами, надлежит устанавливать светильники преимущественно прямого света, направляющие часть светового потока на потолок.

В высоких помещениях рационально применять светильники концентрированного светораспределения. Они значительно увеличивают силу света лампы по оси светильника и направляют основную часть светового потока вниз, непосредственно на рабочие места. В помещениях с большой площадью и небольшой высотой целесообразно использовать светильники более широкого светораспределения.

При выборе типа светильника важнейшим требованием является учет условий среды. В помещениях с нормальной средой к конструкции светильника не предъявляется специальных требований. Это же относится и к помещениям влажным и сырым, но с одним с требованием патрон должен иметь корпус из изоляционных влагостойких материалов. В помещениях особо сырых, с химически активной средой, пожаро- и взрывоопасных конструкция светильника должна отвечать специальным требованиям.

Рис. 24 Основные типы осветительных приборов

а)рассеянного света, б)прямого света "Универсал",

в)прямого света "Глубокоизлучатель", г)рассеянного света

"Школьный", д)пыле- и влагонепроницаемый,

е)повышенной надежности против взрыва.

Светильники местного освещения предназначены для освещения места выполнения работы, они укрепляются обычно на шарнирных кронштейнах, обеспечивающих возможность их перемещения и изменения направления светового потока. Поскольку светильники местного освещения располагаются в непосредственной близости от глаз работающего, необходимо, чтобы защитный угол светильника был не менее 30 град, а при расположении светильника не выше уровня глаз работающего - не менее 10 град, что исключает ослепление и правильно освещает рабочее место.

Особую группу осветительных приборов составляют прожекторы, в которых с помощью системы линз и зеркал свет концентрируется узким лучом. Прожекторы широко используются для освещения открытых пространств, карьеров, территорий предприятий, строительных площадок, складов и др.

Перспективным является применение световодов, передающих свет от естественного или искусственного источника на значительное расстояние, что особенно целесообразно во взрыво- и пожароопасных помещениях.

Классификация искусственного освещения.

Искусственное освещение выполняется двух систем: общее и комбинированное (общее с местным). Для освещения помещений должны предусматриваться газоразрядные лампы (люминесцентные, металлогенные, натриевые, ксеновые), допускается применение ламп накаливания.

Освещение применяется и в лечебных профилактических целях: ультрафиолетовое облучение (кварцевые лампы, эритемные лампы). По назначению искусственное освещение делится на рабочее, аварийное, эвакуационное и специальное.

Рабочее освещение должно предусматриваться для всех помещений и открытых пространств, предназначенных для работы, прохода людей и движения транспорта.

В системе комбинированного освещения общее освещение должно создавать не менее 10 % от нормируемой освещенности. Для местного освещения используются светильники с непросвечивающими отражателями с защитным углом не менее 30 град.

Защитный угол - это угол между горизонталью, на которой лежит центр светильника и прямой, проходящей через центр накала лампы и краем отражателя (рассеивателя).

Аварийное освещение следует предусматривать, если отключение рабочего освещения может вызвать: взрывы, пожар, отравление людей, длительное нарушение технологического процесса, нарушение обслуживания больных в операционных, нарушение режима детских учреждений. Наименьшая освещенность рабочих поверхностей должна быть не менее 5 % от нормируемого рабочего, но не менее 2 лк. внутри зданий и 1 лк для территорий предприятия.

Эвакуационное освещение предусматривается:

а)в местах, опасных для прохода людей;

б)в проходах и на лестницах при числе эвакуирующихся более 50 чел;

в)по основным проходам помещений, в которой работает более 50 чел;

г)в лестничных клетках жилых домов, высотой 6 и более этажей и др. случаях по СНиП.

Эвакуационное освещение обеспечивает наименьшую освещенность на полу проходов: в помещениях - 0, 5 лк; на открытых территориях - 0, 2 лк.

К специальным видам освещения относятся охранное и дежурное. Охранное освещение (при отсутствии специальных технических средств охраны) предусматривается вдоль границ территорий, охраняемых в ночное время: освещенность 0, 5 лк на уровне земли.

Нормирование и принцип расчета искусственного освещения

Искусственное освещение нормируется согласно СНиП 11-4-79. Освещенность рабочих поверхностей мест работ вне зданий нормируется в зависимости от характера работы по разрядам зрительной работы от IX (точные работы - отношение наименьшего размера объекта различения к расстоянию до глаз не менее 0, 005) и до XIII (различение крупных предметов) табл. 16 СНиП.

Наружное освещение должно иметь управление, независимо от управления освещением внутри здания. СНиП нормирует и высоту установок наружного освещения для ограничения их слепящего действия. Расчет искусственного освещения сводится к решению следующих вопросов: выбор системы освещения, типа источников света, нормы освещенности, типа светильников, расчета освещенности на рабочих местах, уточнение размещения и числа светильников, определение одиночной мощности ламп.

Виды и вредность промышленной пыли.

К антропогенным источникам загрязнения окружающей среды относятся промышленные пыли.

Многие производственные процессы сопровождаются значительными выделением пыли. Промышленная пыль также оказывает вредное воздействие на организм человека.

В зависимости от источника света освещение бывает: естественным, искусственным и совмещенным .

Источник естественного (дневного) света – поток лучистой энергии солнца, доходящий до земной поверхности в виде прямого и рассеянного света. Естественное освещение является наиболее гигиеничным. Если по условиям зрительной работы оно оказывается недостаточным, то используют совмещенное освещение.

По конструктивному исполнению естественное освещение бывает боковым , верхним и комбинированным .

Различают две системы искусственного освещения: систему общего освещения, при которой светильники размещаются в верхней зоне помещения равномерно (общее равномерное освещение) или применительно к расположению оборудования (общее локализованное освещение), и систему комбинированного освещения , когда к общему добавляется местное освещение , создаваемое светильниками, концентрирующими световой поток непосредственно на рабочих местах. Причем общее освещение в системе комбинированного должно составлять не менее 10 % и не менее 200 лк при газоразрядных лампах или 75 лк при лампах накаливания. Местное освещение самостоятельно от общего не применяется.

По функциональному назначению искусственное освещение подразделяют на следующие виды: рабочее, аварийное, эвакуационное, охранное, дежурное, эритемное, бактерицидное .

Рабочее освещение обязательно во всех помещениях и на территориях, подлежащих освещению, и предназначено для обеспечения нормальной работы и движения транспорта. На рабочих местах оно должно быть не ниже нормируемого для данного разряда работ.

Аварийное освещение устраивают для продолжения работы, когда прекращение работы при выходе из строя рабочего освещения может вызвать взрыв, пожар, отравление людей, нарушение технологического процесса и т.д. Оно составляет не менее 5 % от рабочего, но не менее 2 лк внутри зданий.

Эвакуационное освещение предназначено для эвакуации людей из производственных помещений при авариях и при отключении рабочего освещения; организуется в местах опасных для прохода людей: на лестничных клетках, вдоль основных проходов производственных помещений, где работает 50 и более человек. Минимальная освещенность на полу основных проходов и на ступеньках должна быть не менее 0,5 лк.

Дежурное и охранное освещение должно быть достаточным для выполнения функциональных обязанностей, связанных соответственно с несением дежурства и охраной объектов в помещениях и на территории в нерабочее время.

Эритемное освещение используется для компенсации недостатка солнечного излучения. Оно стимулирует обмен веществ, кровообращение, дыхание и другие функции организма.

Бактерицидное освещение используется для обеззараживания воздуха помещений, например, операционных в больницах.

ИСТОЧНИКИ ИСКУССТВЕННОГО СВЕТА

В осветительных установках, предназначенных для освещения предприятий, применяют лампы накаливания и газоразрядные лампы.

Лампы накаливания относятся к тепловым источникам света. Нить накала под действием электрического тока нагревается до высокой температуры и излучает поток лучистой энергии. Лампы накаливания имеют низкую стоимость, удобны в эксплуатации, имеют низкую инерционность при включении, надежны при колебаниях напряжения и при различных метеорологических условиях, но имеют и ряд недостатков: малую светоотдачу 7–20 лм/Вт; преобладание в спектре желтых и красных излучений; малый срок службы (до 2000 ч); большой нагрев (до 140 о С), делающий их пожароопасными.

Галогенные лампы накаливания наряду с вольфрамовой нитью содержат в колбе пары того или иного галогена (например, йода), который повышает температуру накала нити, т.е. светоотдачу, и практически исключает испарение, увеличивая срок службы лампы.

Газоразрядные лампы имеют ряд преимуществ перед лампами накаливания. Световая отдача их достигает 135 лм/Вт, срок службы – до 10000 ч, температура поверхности при работе 30–60 о С, имеется возможность получения света в любой части спектра. Недостатки газоразрядных ламп: сложность включения в сеть, связанная с необходимостью применения специальных пусковых устройств; длительный период разгорания; зависимость светоотдачи от температуры окружающего воздуха; наличие радиопомех; значительная пульсация светового потока, что ведет к появлению стробоскопического эффекта.

Уменьшение пульсации светового потока достигается: включением в разные фазы сети переменного тока трех ламп в светильнике; применением двухламповых светильников с искусственным сдвигом фаз; питанием ламп током повышенной частоты или включением их в сеть с электронной пускорегулирующей аппаратурой.

НОРМИРОВАНИЕ ОСВЕЩЕНИЯ

Естественное освещение . Нормирование естественного освещения осуществляется по СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение».

СниП 23-05-95 содержит общие положения, где все виды работ в зависимости от размера объекта различения, его контраста с фоном и характеристики фона разбиты на разряды и подразряды. Для каждого разряда и подразряда зрительных работ установлены соответствующие требования к естественному освещению, уровню освещенности и показателям качества освещения. По этим данным можно определить требования к освещению любого вида работ, но это непростая задача, требующая учета и правильной оценки всех факторов, характеризующих работу.

Вследствие непостоянства светового потока во времени, естественное освещение в течение дня и в различное время года нормируется по относительной величине – коэффициенту естественной освещенности КЕО ().

КЕО – это отношение естественной освещенности, создаваемой в заданной точке внутри помещения светом небосвода , к освещенности горизонтальной поверхности, создаваемой в то же время светом полностью открытого небосвода :

(5)

Нормируемое значение КЕО – определяется в зависимости от характеристики зрительной работы и системы освещения.

Для учета особенностей светового климата в разных районах Российской Федерации КЕО следует определять по формуле:

(6)

где – номер группы обеспеченности естественным светом; – нормированное значение КЕО; – коэффициент светового климата. зависит от номера группы административного района, N зависит от ориентации световых проемов по сторонам горизонта. Для г. Омска эти коэффициенты принимаются равными 1.

При одностороннем боковом естественном освещении нормируется минимальное значение КЕО, которое должно быть измерено в точке, расположенной на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности:

– в небольших помещениях – на расстоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от световых проемов;

– в крупногабаритных помещениях – на расстоянии 1,5 м высоты помещения.

При боковом двустороннем освещении контрольные точки размещаются в середине помещения.

При верхнем или комбинированном естественном освещении должно быть измерено среднее значение КЕО в точках, расположенных на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности. Первая и последняя точки принимаются на расстоянии 1 м от поверхности стен или перегородок.

Искусственное освещение. Нормирование искусственного освещения осуществляется по СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение».

В действующих нормах установлены количественные величины – минимальная освещенность , а также качественные – показатель ослепленности и коэффициент пульсации . Абсолютное значение уровня освещенности нормируется в зависимости от характеристики зрительной работы, которая определяется объектом различения (наименьший размер рассматриваемого предмета, отдельная его часть или дефект, который необходимо различать в процессе работы), характеристикой фона (поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения), контрастом между объектом различения и фоном (соотношение яркостей рассматриваемого объекта и фона), типом источника света и системы освещения. Показатель ослепленности, с целью ограничения слепящего действия светильников общего освещения, не должен превышать 20–80 в зависимости от точности зрительных работ и продолжительности пребывания людей в помещении.

Допустимый коэффициент пульсации газоразрядных ламп, питаемых током промышленной частоты 50 Гц, не должен превышать 10–20 %.