25. Нормирование освещенности рабочих мест.

DIN 5035-2-1990 ОСВЕЩЕНИЕ ИСКУССТВЕННЫМ СВЕТОМ РАБОЧИХ ПОМЕЩЕНИЙ ВНУТРИ ЗДАНИЙ И РАБОЧИХ МЕСТ НА ОТКРЫТЫХ ПЛОЩАДКАХ. Требования к освещенности описываются стандартами DIN 5034, DIN 5035, DIN 5044, DIN 67524-26, DIN 67528, DIN 5031, выполняющими роль ГОСТ. Освещенность по СНиП и СанПиН соответствует уровням освещенности по ГОСТ. Лучи света от источника света в видимом диапазоне называются световым потоком, измеряемом в единицах люмен. Поверхность, попавшая под световой поток, получает освещенность в люксах. Формула освещенности соответствует определению. Единица освещённости (лк) это физическая величина, равная попадающему потоку света (лм) на единицу поверхности. Естественная освещенность солнечными лучами днем составляет 100000лк. Уровень освещенности при киносъемке в павильоне равен 10000лк. Пасмурным днем естественная освещенность составляет 1000лк. Освещенность комнаты днем около окна равна 100лк. Искусственная освещенность на экране в кинотеатре составляет 85-120лк. Освещенность рабочей поверхности при тонких работах должна быть не менее 400лк. Минимальная освещенность рабочей зоны для чтения должна быть не менее 30лк, хотя нормы освещенности рабочего места диктуют более высокий уровень освещенности вплоть до 2000лк для особо сложных работ. Нормативы освещенности производственных помещений колеблются в диапазоне от 60 (освещенность склада) до 2000лк (освещенность цеха). Производственная освещенность цеха определяется по стандарту и зависит от сложности работ. В особых случаях создаются зоны освещённости в 50000лк и более для проведения операции и других ответственных работ. Нормированная минимальная освещенность по стандарту DIN 5035 составляет 15лк и допустима для ориентации в пространстве. Установленная минимальная освещенность для длительного пребывания людей составляет 120лк. Освещенность от лампы может быть и повышенной, что вызывает слепимость, также нормируемую стандартом DIN 5035. Санитарные нормы освещенности предписывают экранировать такие лампы или использовать регулятор освещенности. Измерение освещенности помещения производится на горизонтальной плоскости в 85см от пола. Следовательно, нормируемая освещенность примерно устанавливается на уровне поверхности стола. Расчет освещенности помещения суммирует действие прямого и отраженного (от стен, пола и потолка) светового потока. Расчет освещенности рабочего места должен соответствовать таблице освещенности по DIN 5035. В последнее время проектировщиками используется специальная программа расчета освещенности. При отсутствии естественного освещения и при использовании труда пожилых людей принимается повышенная на одну ступень степень освещенности. Всего стандарт описывает 12 уровней освещенности для всех видов деятельности. Уровни с первого по третий применяются для подсобных помещений и зон транспорта. Нормы освещенности помещений также диктуют цвет освещения и уровень цветопередачи. Коэффициент освещенности зависит от коэффициента естественной освещенности и коэффициента искуствеенной освещенности.

26. Источники искусственного освещения. Методы расчета.

Искусственное освещение может быть общим (все производственные помещения освещаются однотипными светильниками, равномерно расположенными над освещаемой поверхностью и снабженными лампами одинаковой мощности) и комбинированным (к общему освещению добавляется местное освещение работах мест светильниками, находящимися у аппарата, станка, приборов и т. д.). Использование только местного освещения недопустимо, так как резкий контраст между ярко освещенными и неосвещенными участками утомляет глаза, замедляет процесс работы и может послужить причиной несчастных случаев аварий. По функциональному назначению искусственное освещение подразделяется на рабочее, охранное, аварийное. Рабочее освещение предусматривается на всех участках строительных площадок для обеспечения нормальной работы в темное время суток. Для строительной площадки в местах производства работ предусматривается общее равномерное освещение с величиной освещенности не менее 2 лк. Аварийное освещение предназначается для эвакуации людей и обеспечивает освещенность в местах основных проходов, подъемов и спусков: внутри здания 0.5 люкс, снаружи здания – не менее 0.2 лк. Охранное освещение устраивается при необходимости наблюдения за территорией строительства в темное время суток, освещенность принимает не менее 0,5 лк на уровне земли в горизонтальной или односторонней вертикальной плоскости. В современных многопролетных одноэтажных зданиях без световых фонарей с одним боковым остеклением в дневное время суток применяют одновременно естественное и искусственное освещение (совмещенное освещение). Важно, чтобы оба вида освещения гармонировали одно с другим. Для искусственного освещения в этом случае целесообразно использовать люминесцентные лампы. Источники искусственного освещения. В современных осветительных установках, предназначенных для освещения производственных помещений, в качестве источников света применяют лампы накаливания, галогенные и газоразрядные. (области применения газоразрядных ламп: -Магазины и витрины, офисы и общественные места; -декоративное наружное освещение: освещение зданий и пешеходных зон; -художественное освещение театров, кино и эстрады (профессиональное световое оборудование).

Общие принципы расчета. Расчет искусственного освещения ведут в определенной последовательности. Прежде всего выбирают тип источника света, систему освещения и по таблице 20.1 определяют норму освещенности. Затем, отдав предпочтение конкретному типу светильников и способу освещения, размещают их в помещении и рассчитывают освещенность в интересующих точках. После этого уточняют размещение и число светильников, определяют единичную мощность ламп.

При выборе источников света руководствуются следующими соображениями. В помещениях с высокими требованиями к качеству цветопередачи, температурой воздуха выше 10 °С и отсутствием опасности травматизма в связи со стробоскопическим эффектом отдают предпочтение экономичным газоразрядным лампам. Люминесцентное освещение следует применять в помещениях при недостатке или отсутствии естественного света и выполнении точных работ. Определяя систему освещения, учитывают большую экономичность системы комбинированного освещения и в противовес этому большее совершенство в гигиеническом отношении системы общего освещения, так как последняя позволяет равномернее распределить световой поток и яркость в поле зрения. Улучшение конструкций осветительных приборов неизбежно должно привести к вытеснению комбинированного освещения, поэтому по возможности необходимо исключать использование местных светильников. Однако при выполнении работ I...V разрядов для создания требуемой направленности светового потока и исключения блесткости целесообразно применять комбинированное освещение. В случае выбора системы общего освещения принимают во внимание то, что локализованное освещение позволяет добиться высоких уровней освещенности на отдельных участках работ без повышения экономических затрат. Применению локализованного освещения отдают предпочтение также в случае неравномерного размещения оборудования по площади помещения. Тип светильника определяют по технологическим условиям с учетом требований к распределению яркости в поле зрения работающих. Выбор конструктивного исполнения светильников зависит от состояния воздушной среды в данном помещении (наличия пыли, влаги, пожаро- или взрывоопасных веществ). Расположение светильников в помещении при системе общего освещения зависит от высоты их подвеса над освещаемой плоскостью. Соблюдая оптимальное отношение расстояния между светильниками l к высоте их подвеса h, достигают необходимой равномерности освещения рабочих поверхностей. Значения l/h для светильников некоторых типов следующие: 1,4 — для "Глубокоизлучателя", "Люцетты", ОД, ОДО, ПВЛ-6; 1,5 —для "Универсаль", ПУ, ПВЛ-1; 2-для ВЗГ, Фм. Необходимо также выбрать расстояние l1 между светильниками и стеной. Если рабочие поверхности горизонтальные и расположены непосредственно у стен, то рекомендуется принимать l1 = (0,25...0,3)l. Если же вдоль стен расположены проходы, то l1 = (0,4...0,5)h. Светильники с люминесцентными лампами в помещении обычно располагают рядами. Расстояние между рядами принимают равным (1,2...1,5)/h в зависимости от типа светильников. Расчет методом удельной мощности. Данный метод применяют для ориентировочных или проверочных расчетов освещенности в помещениях при равномерном расположении в них светильников. Значения удельной мощности Ру зависят от многих переменных, но для случаев оптимального расположения светильников известного типа, заданной освещенности и высоты подвеса они известны. Их можно найти в справочной литературе. В этом случае мощность одной лампы, Вт, рассчитывают по формуле

Pл = РуSп/пл,

где PУ — удельная мощность светильников, необходимая для освещения помещений, Вт/м2; Sп — площадь пола, м2; пл — число ламп. Полученный результат округляют. до ближайшего большего значения стандартной мощности лампы. В справочниках обычно указаны удельные мощности с учетом назначения производственных помещений. Например, для чертежных залов Ру = 24...28 Вт/м2, для доильных залов— 15,5, для телятников — 8, для складов — 2,5 Вт/м2 и т. д.

Расчет методом светового потока. Этот метод позволяет определить световой поток ламп при заданной освещенности рабочей поверхности, общем освещении с равномерным расположением светильников, с учетом отраженного стенами и потолком света. Метод светового потока непригоден в следующих случаях: при расчете направленного сконцентрированного светового потока; для локализованного, местного и наружного освещения; при негоризонтальности рабочих поверхностей.

По найденному значению Фл и таблице 20.3 выбирают стандартную лампу, округляя полученное расчетное значение светового потока в большую сторону. Затем определяют электрическую мощность осветительной установки и действительную освещенность, лк:

Ед = Фл.тnсηс/(Sпkz),

где Фл.т — световой поток выбранной лампы, лм.

Расчет точечным методом. Данным методом определяют световой поток ламп, необходимый для создания заданной освещенности при любом расположении освещаемой поверхности и светильников в случаях, когда отраженный свет несуществен. Точечный метод применим для расчета как внутреннего, так и наружного освещения. В основе метода лежит известное светотехническое соотношение, определяющее зависимость освещенности поверхности Е, создаваемой точечным источником света, от силы света I, расстояния до поверхности r и угла падения света на эту поверхность α:

Е = I cos α/r2.

В качестве расчетной принимают точку с наименьшей освещенностью (точка А на рис. 20.4). Так как световой поток светильников еще неизвестен, то вычисляют не истинную, а условную освещенность Ее, т. е. ту, которая была бы создана в расчетной точке, если бы в светильниках выбранного типа находились лампы с условным световым потоком в 1000 лм. Для случая, соответствующего рисунку 20.4,

где Ii — сила света выбранного светильника в направлении расчетной точки, кд, определяемая по кривым силы света — графикам пространственных изолюкс конкретного светильника; αi — угол между осью светильника и линией, соединяющей световой центр светильника с заданной точкой; h =rcos α — расчетная высота подвеса, м. Рис. 20.4. К расчету освещенности, создаваемой в точке несколькими светильниками

Чтобы найти действительную освещенность, следует условную освещенность умножить на коэффициент, учитывающий отличие истинного значения светового потока принятой лампы от условного и равный 10-3 Фл. Кроме того, в формулу для определения Ед следует ввести коэффициент μ= 1,05... 1,1, учитывающий влияние удаленных светильников и отраженного света. Необходимо также иметь в виду и тот факт, что в процессе эксплуатации осветительная установка перестает удовлетворять предъявляемым к ней требованиям из-за "старения" лампы (световой поток к концу срока службы уменьшается на 15...20%), снижения отражательных свойств поверхностей светильников вследствие коррозии, запыления светильников. Снижение действительной освещенности от указанных факторов учитывают коэффициентом запаса k, значения которого находятся в пределах 1,3...2.

Рис. 20.5. К расчету освещенности наклонной плоскости

Если необходимо рассчитать освещение наклонной плоскости, то через расчетную точку, лежащую на этой плоскости, проводят вспомогательную горизонтальную плоскость (рис. 20.5). Связь между горизонтальной освещенностью в расчетной точке Ет и освещенностью наклонной плоскости ?н выражается соотношением Ен = ψEг, где ψ = cos θ ±р sin θ/h. Величины θ, р, h показаны на рисунке 20.5.