3.5.3 Принципи нормування освітленості

Важливість нормування освітленості не підлягає сумніву і визначається, з одного боку, витратами, які необхідні для здійснення і експлуатації освітлення, з іншого - гігієнічним, виробничим і економічним ефектом, що досягається хорошим освітленням. В силу цього, в усіх розвинених країнах існують норми освітлення і в ряді випадків мають силу закону або стандарту. В нашій країні діють норми освітленості СНиП II-4-79, які охоплюють природне і штучне освітлення промислових підприємств, робочих місць на відкритому повітрі, громадських і житлових будівель, вулиць, доріг і площ населених пунктів.

Норми промислового освітлення побудовані на основі класифікації робіт за певними кількісними ознаками. Основною ознакою, що визначає розряд робіт, є найменший розмір робочих деталей, який при розрахунковій відстані до очей 0,5 м визначає їх кутовий розмір. СНіПом передбачено 8 розрядів зорової роботи. Якщо розміри деталей менші від 0,15 мм, роботи відносяться до першого розряду, якщо розміри більші - відповідно до II – VI розрядів. Для решти нижчих розрядів дається лиш словесна характеристика.

Кожний розряд поділяється на чотири підрозряди (від “а” до “г”) залежно від коефіцієнта відбиття фону і контрасту між деталями і фоном.

Для вищих розрядів (до V включно) встановлюються різні значення освітленості, в залежності від того, застосовується система загального чи комбінованого освітлення.

Поряд з кількісним ступенем абсолютної освітленості робочої поверхні СНіП нормує ряд якісних показників штучного освітлення: граничнодопустимий коефіцієнт осліплення, граничнодопустимий коефіцієнт пульсації світлового потоку, граничнодопустимий показник зорового дискомфорту, необхідний ступінь насиченості приміщення світлом (циліндричну освітленість), необхідний індекс кольоропередачі, рівномірність освітлення.

55

Природне освітлення зумовлене сонячною радіацією, тобто потоком променистої енергії Сонця, що доходить до земної поверхні у вигляді прямого і розсіяного світла. Воно може різко змінюватися в залежності від географічної широти, часу доби, ступеню хмарності, прозорості атмосфери в досить широких межах. Природне освітлення за улаштуванням буває: бічне, коли світло проникає в примщення через світлові отвори в зовнішніх стінах - вікна; верхнє - через світлові отвори в покрівлі, комбіноване - поєднання бокового і верхнього освітлення. Величиною, що характеризує природну освітленість, є коефіцієнт природної освітленості (КПО) - відношення природної освітленості, що створюється в деякій точці заданої площини всередині приміщення світлом неба (безпосереднім чи відбитим), до одночасного значення зовнішньої горизонтальної освітленості, що створюється світлом повністю відкритого небосхилу, КПО виражається у відсотках.

Освітленість всередині примщень визначається в точках розміщених на лінії перетину вертикальної площини характерного розрізу і умовно прийнятої горизонтальної поверхні (умовної робочої поверхні), розташованої на висоті 0,8 м від пі длоги.

Характерний розріз приміщення - поперечний розріз посередині, площина якого перпендикулярна до площини скління світлових отворів (при бічному освітленні) або до повздовжньої осі прольоту приміщення. У характерний розріз приміщення повинні потрапити ділянки з найбільшою кількістю робочих місць, а також точки робочої зони, найбільш віддалені від світлових отворів.

Норми природного освітлення промислових будівель зведені до нормування КПО, представлені в СНиП ІІ-4-79 Естественное и искусственное освещение. В основі визначення КПО покладено розмір об’ єкта розпізнавання, під яким розуміють предмет, що розглядається, або ж його частину, а також дефект, який потрібно виявити. Нормоване значення КПО залежить від характеристики зорової роботи, виду освітлення, стійкості снігового покриву і поясів світлового клімату.

Нормами встановлено вісім розрядів зорової роботи - від робіт найвищої точності (І розряд) до робіт, пов’язаних із загальним спостереженням за ходом виробничого процесу (VIII розряд). При бічному природному освітленні нормується мінімальне значення КПО в точці, розташованій на відстані 1 метр від стіни, найбільш віддаленої від світлових отворів.

56

Природне освітлення характеризується тим, що створена в приміщенні освітленість змінюється в надзвичайно широких межах. Ці зміни обумовлюються часом дня, періодом року і метеорологічними факторами: станом хмарності і відбиваючими властивостями земляного покрову. Тому на відміну від штучного, природне освітлення не можна кількісно задавати величиною освітленості в люксах. В якості нормованої величини для природного освітлення прийнята відносна величина – коефіцієнт природного освітлення (КПО), який являє собою відношення освітленості в даній точці в середині приміщення до одночасної зовнішньої горизонтальної освітленості , яка створена розсіяним світлом всього неба.

. (3.24)

Достатність природного освітлення в приміщеннях регламентується нормами СНіП ІІ-4-79. Нормоване значення коефіцієнта природної освітленості е_н з урахуванням характеру зорової роботи, системи освітлення, району розміщення будівлі слід визначати за формулою

, (3.25)

де: – значення КПО, що визначається із СНиПу;

–коефіцієнт світлового клімату, визначається залежно від розміщення будівлі;

– коефіцієнт сонячності, визначається по таблицях норм в залежності від орієнтації будівлі відносно сторін світу.

Для кожного виробничого приміщення будується крива значень КПО в характерному розрізі (поперечний розріз посередині приміщення, який перпендикулярний площині світлових отворів), яка характеризує світлові якості приміщення (рис. 3.12).

а) бічне одностороннє освітлення

б) бічне двостороннє освітлення

Рисунок 3.12 - Схема розподілу коефіцієнтів природної освітленості по розрізу приміщення

При бічному освітленні нормується мінімальне значення КПО (е_min) в точці, розміщеній на 1 м від стіни, найбільш віддаленої від світлових отворів. В приміщеннях з верхнім і комбінованим освітленням нормується середнє значення КПО.

57

Штучне освітлення застосовується при недостатньому природному освітленні або при його відсутності. В залежності від розташування світильників штучне освітлення може бути загальним та комбінованим.

Загальне освітлення призначене для освітлення всього примщення, воно може бути рівномірним, якщо світильники розмщуються у верхній зоні примщення (не нижче 2,5 м над підлогою) рівномірно або з урахуванням розташування робочих місць - локалізованим.

Доповнення загального освітлення місцевим називається комбінованим освітленням, яке доцільно застосовувати при роботах високої точності. Використання тільки місцевого освітлення не допускається з огляду на небезпеку виробничого травматизму та професійних захворювань.

За функціональним призначенням штучне освітлення поділяється на робоче, аварійне, евакуаційне, охоронне, чергове.

Найменша освітленість робочих поверхонь встановлюється СНиП ІІ-4-79 в залежності від характеристики зорової роботи, зумовленої найменшим розміром об’ єкта розпізнавання, контрасту об’єкта розпізнавання з фоном і характеристики фону. Для І і V розрядів зорової роботи встановлюються різні значення освітленості в залежності від того, застосовується система загального чи комбінованого освітлення.

Ці норми носять міжгалузевий характер. На їх основі розробляються галузеві норми освітленості для машинобудівної, газонафтової, хімічної і інших галузей промисловості.

58

Як джерела штучного світла застосовуються газорозрядні лампи і лампи розжарювання. Для виробничих примщень рекомендується застосування газорозрядних ламп низького і високого тиску.

Газорозрядні лампи низького тиску - люмінесцентні лампи, представляють собою скляну колбу, внутршня поверхня якої покрита люмінофором. Колба наповнена дозованою кількістю ртуті та інертним газом. На обох кінцях трубки закріплені електроди. При ввімкненні лампи електричний струм, що протікає між електродами, викликає в парах ртуті електричний розряд, який супроводжується випромінюванням - електролюмінісценція. Це випромінювання, впливаючи на люмінофор, перетворюється в світлове випромінювання - фотолюмінісценція. В залежності від складу люмінофори володіють різною колірністю. За спектральним складом видимого світла розрізняють люмінесцентні лампи білого світла (ЛБ), холодного білого світла (ЛХБ), денного світла (ЛД), денного світла з поліпшеною передачею кольорів (ЛДЦ), теплого білого світла (ЛТБ), холодного білого з поліпшеною передачею кольорів (ЛЕ або ЛХБЦ).

До газорозрядних ламп високого і надвисокого тиску відносяться дугові чотирьохелектродні ртутні люмінесцентні лампи (ДРЛ), рефлекторні дугові ртутні лампи з відбиваючим шаром (ДРЛР). Найбільш економічними є ртутні лампи високого тиску з добавкою йодидів металу (ДРИ або МГЛ (металогалогенні), натрієві (ДНаТ), ксенонові (ДКсТ).

Газорозрядні лампи мають світлову віддачу 30 ... 110 лм/Вт. Термін служби доходить до 14 000 год. Люмінесцентні лампи створюють рівномірне освітлення, спектр їх близький до природного світла.

Лампи ДРЛ спотворюють кольоросприйняття, використовуються для примщень висотою 12... 14 м. Лампи ДКсТ, ДНаТ застосовуються тільки для зовнішнього освітлення. До недоліків газорозрядних ламп можна віднести пульсацію світлового потоку, що може зумовити виникнення стробоскопічного ефекту (спотворення зорового сприйняття об’ єктів, що рухаються, обертаються), складність схем ввімкнення, шум дроселів, значний час між ввімкненням та запалюванням, залежність від температури зовнішнього середовища. Для запалювання і горіння ламп необхідне ввімкнення послідовно з ними пускорегулюючих апаратів (ПРА). Крім того, люмінесцентні лампи не можуть використовуватись при низьких температурах.

59

Лампи розжарювання відносяться до джерел світла теплового випромінювання, в яких свічення виникає шляхом нагрівання вольфрамової нитки розжарення до високих температур. За конструкцією лампи розжарювання бувають: вакуумні (В), газонаповнені (Г), з криптоновим наповненням (К), біспіральні (Б), кварцові (КГ).

Лампи розжарювання зручні в експлуатації, дають світловий потік без пульсації, мають широкий діапазон напруг та потужностей. Суттєвими недоліками даних ламп є: велика яскравість (засліплююча дія), низька світлова віддача (7...20 лм/Вт), в їх спектрі випромінювання переважають жовто-червоні промені, що спотворює колірне сприйняття, висока температура нагрівання (до 140°С). Номінальний термін служби - 1000 год. Лампи розжарювання використовуються в тих випадках, коли за умовами технологічного процесу використання газорозрядних джерел світла неможливе або недоцільне.

60

Світильник - це світловий прилад, що складається з джерела світла (лампи) та освітлювальної арматури. Освітлювальна арматура призначена для перерозподілу напряму світлового потоку у бік робочої поверхні, для захисту очей від засліплюючої дії ламп, для запобігання їх від пошкодження, а також для кріплення і підведення до них електричного струму.

Світильники відрізняються цілою низкою світлотехнічних та конструктивних характеристик.

Основними світлотехнічними характеристиками світильників є: світлорозподіл, крива сили світла, коефіцієнт корисної дії та захисний кут.

Згідно з ГОСТ 17677-82 світильники відносяться до певних класів в залежності від того, як розподілений світловий потік світильника між верхньою і нижньою півсферами.

Якщо більше, ніж 80 % світлового потоку розподіляється в нижній пі всфері, то світильники відносяться до класу прямого світла (П), якщо 60.. 80% - до класу переважно прямого світла (Н), при 40...60 - до класу розсіяного світла (Р).

Якщо більше, ніж 80 % світлового потоку розподіляється у верхній пі всфері, то світильники відносяться до класу відбитого світла (О), при 60..80% - до класу переважно відбитого світла (В).

Залежно від конструктивного виконання світильники бувають: відкриті, захищені, закриті, пилонепроникні, вологозахищені, вибухобезпечні та підвищеної надійності проти вибуху.

За ступенем захисту від пилу розрізняються світильники відкриті (2), перекриті з неущільненою світлопроникною оболонкою (2’), пилозахищенні, тобто такі, що допускають проникнення пилу в порожнину світильника тільки в нешкідливих кількостях (5), з обмеженою зоною пилозахисту (5’), пилонепроникні (6) і з обмеженою зоною пилонепроникності (6’).

Поділ світильників за ступенем захисту від води наведений в додатку Н.

За призначенням світильники можуть бути загального та місцевого освітлення.

62,63,64,65