4. Освещение производственных помещений

Световым потоком называют поток лучистой энергии, оцениваемый глазом по световому ощущению. За единицу светового потока принят люмен (лм) – световой поток, излучаемый точечным источником света силой в одну канделу, помещенным в вершину телесного угла в один стерадиан.

Силой света называют пространственную плотность светового потока. За ее единицу принята кандела (кд) – сила света точечного источника, испускающего световой поток в 1 лм, равномерно распределенный внутри телесного угла в один стерадиан. Освещенность Е характеризует поверхностную плотность светового потока и определяется отношением светового потока Ф, падающего на поверхность, к ее площади S, т. е. E = Ф/S.

Яркостью Я называют отношение силы света I, излучаемого элементом поверхности в данном направлении, к площади S проекции этой поверхности на плоскость, перпендикулярную к тому же направлению, т. е. Я = I/(S cos α) (здесь α – угол к нормали светящейся поверхности).

Световой поток, падающий на предмет, частично отражается, а частично поглощается сквозь среду тела. Эти свойства характеризуются коэффициентами отражения, поглощения, пропускания. Коэффициенты отражения α_○, поглощения α_п, и пропускания α_пр представляют собой отношения соответственно отраженного Ф_○, поглощенного Ф_п и пропущенного Ф_пр предметом светового потока к падающему Ф, т. е. α_○ = Ф_○/Ф, α _п = Ф_п/Ф и α _пр = Ф_пр/Ф.

Значения указанных коэффициентов для некоторых цветов поверхностей и материалов соответственно следующие: зеркало – 0,85; 0,15; 0,0; оконное стекло – 0,08; 0,02; 0,9; черная поверхность – 0,05; 0,995; 0,0; белая поверхность – 0,8; 0,2; 0,0; синяя поверхность – 0,1; 0,9; 0,0.

Органы зрения человека могут приспосабливаться к различной яркости света. Процесс привыкания глаза к определенному уровню освещенности называют адаптацией, время переадаптации (обычно 1...3 с) зависит от освещенности. Резкая граница в яркости поверхности изделия и общего окружающего фона приводит к увеличению контрастной чувствительности глаз. Наличие резких теней в рабочей зоне нарушает адаптацию и ведет к развитию утомления зрения, повышая вероятность травмирования. Фоном считается поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на котором он расположен. Фон характеризуется способностью отражать световой поток и считается светлым при α_о >0,4, серым при α_о = 0,2...0,4, темным при α_о<0,2.

Гигиенические требования к производственному освещению, основанные на психофизических особенностях восприятия света и его влиянии на организм человека, сводятся к следующему:

создаваемый искусственными источниками спектральный состав света должен приближаться к солнечному;

уровень освещенности должен быть достаточным и соответствовать гигиеническим нормам, учитывающим условия зрительной работы;

освещение не должно создавать блесткости как самих источников света, так и других предметов в пределах рабочей зоны;

должна обеспечиваться равномерность и устойчивость уровня освещенности в помещении (во избежание частой переадаптации и утомления зрения).

Естественное освещение – освещение помещений рассеянным светом небосвода (прямым или отраженным), проникающим через световые проемы в наружных ограждающих конструкциях. Естественное освещение может быть боковым (через световые проемы в наружных стенах), верхним (сквозь световые фонари, световые проемы в покрытиях, а также через проемы в стенах) и комбинированным (боковое освещение в сочетании с верхним). Боковое освещение создает значительную неравномерность в освещении участков, удаленных от окон и расположенных рядом с ними Равномерное освещение помещений обеспечивается верхним и особенно совмещенным естественным освещением.

Нормирование естественной освещенности осуществляется по коэффициенту естественной освещенности КЕО, который представляет собой отношение естественной освещенности Е_В в некоторой точке заданной плоскости внутри помещения к освещенности Е_Н снаружи помещения при полностью открытом небосводе и выражается в процентах, т. е.

КЕО=100 (Е_В/Е_Н)100. [%]

Нормы установлены СНиП 11-4–79 в зависимости от характеристики зрительной работы, наименьшего размера объекта различения и разряда зрительной работы

Искусственное освещение используют при недостаточном естественном освещении, а также для освещения рабочих поверхностей в темное время суток. Искусственное освещение может быть общим, местным и комбинированным (к общему добавляется местное).

Общее освещение предназначено для освещения всего помещения и делится на равномерное и локализованное.

При общем равномерном освещении создаются условия для выполнения работы в любом месте освещаемого пространства. Общее локализованное освещение предусматривает размещение светильников в соответствии с расположением оборудования.

Местное освещение используют для освещения (только рабочих поверхностей, его выполняют стационарным и переносным. Установка только местного освещения в производственных помещениях запрещается.

Комбинированное освещение достигается добавлением местного освещения к общему. Его устраивают при выполнении работ высокой точности, а также при необходимости создания определенного или изменяемого в процессе работы направления света. Нормирование искусственного освещения проводят по минимальной освещенности рабочих поверхностей в зависимости от характеристики зрительной работы и регламентируется СНиП II-4–79. В соответствии с ними для первых пяти разрядов, имеющих по четыре подразряда (а, б, в, г), нормируемые значения освещенности зависят не только от минимального размера объекта различения, но и от контраста объекта различения с фоном и характеристики фона.

Наибольшая нормируемая освещенность составляет 5000 лк (разряд 1а) и наименьшая – 30 лк (разряд VIIIв).

При использовании газоразрядных ламп качество освещенности оценивают также коэффициентом пульсации освещенности К_п.о, который характеризует амплитуду колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока газоразрядных ламп при питании переменным током и выражается в процентах, т. е.

где Е_mах, Е_min – соответственно максимальное и минимальное значения освещенности за период ее колебания; Е_ср – среднее значение освещенности за тот же период.

Недостаточное освещение нарушает работу органов зрения, вызы­вает утомление центральной нервной системы, снижает работоспособ­ность ,способствует травматизму.

При проектировании освещения необходимо обеспечить количест­венные показатели, т.е. яркость света, что достигается подбором количества и мощности источников света и качественные - правиль­ность расположения источников света. Неравномерная яркость в поле зрения вызывает частую перемену чувствительности глаза к меняю­щимся условиям. А чрезмерная яркость сопровождается резким снижени­ем основных функций зрения.

Дневной свет проникает в помещение через световые перекрытия, фонари и проемы в верхней части стен (это верхний свет);через оконные проемы (боковой свет) и комбинированный свет.

Для правильного освещения важен цвет окраски стен, потолка и оборудования. Так, белая поверхность отражает 80% падающего на нее света, серая – 35%, темно-коричневая -15:, синяя – 11%.

Естественное освещение зависит от площади остекленной поверх­ности, типа стекла, формы окон, степени их загрязненности. Загрязненные окна задерживают до 50% света, промерзшие до 80%.

Освещенность естественным светом из-за непостоянства в течение суток нормируется не по абсолютной величине, измеряемой в люксах, а по отношению внутренней освещенности помещения к наружной. Эта ве­личина выражается в % и называется КЕО.

Он регламентируется санитарными нормами. Для верхнего и комбиниро­ванного освещения – средней величиной (определенной по 5 точкам поме­щения), для бокового (Евн определяют в самой удаленной от окна точ­ке), и зависит от характера (точности) выполняемой работы.

Наименование помещений	КЕОСР	КЕОМИН
Свинарники, коровники, телятники	2,0	0,5
Овчарники, конюшни	1,0	0,5
Слесарные цехи	3,0	1,0
Конторские помещения	-	1,0
Жилые комнаты	-	0,5

Приближенную оценку естественной освещенности можно вести по све­товому коэффициенту, равному отношению площади световых проемов к площади пола.

Искусственное освещение различают общее-с установкой светиль­ников у потолков и стен и комбинированное, когда помимо общего имеется и местное освещение непосредственно у рабочих мест. Примене­ние одного местного освещения не допускается.

Для искусственного освещения применяют электролампы накаливания и люминесцентные лампы. Единицей искусственного освещения служит люкс. Санитарные нормы освещенности устанавливаются в зависимости от:

1. Характера работы: особо точная (0,1 мм), высокая точность (0,1-0,3 мм), точная (0,3-1,0 мм), малой точности (1-10 мм), грубая (10 мм).

2. Степени контрастности объекта с фоном (малая, средняя, большая)

3. 0т цвета фона (светлый, емный).

Примеры норм искусственного освещения при общем освещении лампами накаливания:

1. Коровники: зона доения - 100 лк,

зона кормления -30 лк.

2. Помещение для первичной переработки молока - 150 лк.

3. Свинарники - 50 лк.

4. Овчарники - 30 лк.

5. Птичники - 100 лк.

6. Жилые комнаты - 50 лк.

7. Дежурное освещение в помещениях и наружное освещение - 5 лк.