Мищенко О.А

181

сти для общего освещения, но не менее 2 лк в помещении, а на территории предприятия не < 1 лк) обеспечивает безопасность людей при необходимости продолжения работы при аварийном отключении рабочего освещения, что может нарушить обслуживание оборудования и явиться причиной пожара, взрыва, отравления людей, длительному нарушению технологического процесса, водо-, электро- и теплоснабжения или явиться причиной травм в местах большого скопления людей.

Эвакуационное освещение обеспечивает безопасный уровень осве-

щенности для эвакуации людей(на полу лестничных клеток и основных проходов не < 0,5 лк, на открытой территории не < 0,2 лк) при аварийном отключении рабочего освещения.

Нормируемые характеристики аварийного освещения в помещениях и снаружи зданий могут обеспечиваться как светильниками рабочего

освещения, так и совместным действием светильников освещения - без опасности и/или эвакуационного освещения.

В светильниках систем аварийного освещения, отличающихся от светильников общего назначения типом, размером или специально нанесенными знаками, применяются в основном лампы накаливания или в помещениях с температурой воздуха не < + 5 ºС и питанием сети освещения переменным током с напряжением не < 90 % Uном люминесцентные лампы.

Системы аварийного освещения запитываются от аккумуляторных батарей или независимой от сети общего освещения, начиная от щита подстанции.

Дежурное освещение (может выделяться часть светильников рабочего или аварийного освещения) обеспечивает минимальную освещенность для несения дежурств.

Охранное освещение предусматривается вдоль границ территорий (площадок) предприятий, охраняемых в нерабочее (ночное) время и должно обеспечивать при отсутствии специальных технических средств0,5 лк на уровне земли в горизонтальной плоскости, а при использовании для охраны телевизионной техники задается индивидуально в пределах каждой контролируемой зоны.

Сигнальное освещение применяют для фиксации границ опасных зон и обозначения безопасного пути эвакуации.

где ощущается дефицит или отсутствие солнечного света(северные районы и подземные помещения). Максимальное эритемное воздействие оказывают электромагнитные лучи сl = 297 нм, стимулирующие обмен ве-

ществ, кровообращение, дыхание и другие функции организма человека; Бактерицидное облучение используется в помещениях с повышен-

182

ным риском распространения возбудителей инфекций(лечебно-профилак-

тические, школьные и дошкольные, производственные, общественные организации и другие помещения с большим скоплением людей) для обеззара-

живания воздуха, питьевой воды, продуктов питания. Наибольшей бактерицидной способностью обладает электромагнитное излучение ультрафиолетового диапазона с длиной волн в интервале от 205 до 315 нм [13].

5.3.Светотехнические характеристики

Сгигиенической точки освещение характеризуютколичественные

(сила света, световой поток, яркость, освещенность и коэффициент естественного освещения) и качественные (фон, контраст объекта различения с фоном, коэффициент пульсации освещенности, показатели ослепленности и дискомфорта, спектральный состав света и видимость)

показатели, по которым оценивают световое ощущение глаза человека

[12].

Видимое излучение оценивается по световому ощущению, производимому на зрительный анализатор, и называется световым излучением, а мощность такого электромагнитного излучения– световым потоком (Ф ), единицей измерения которого является люмен (лм).

Люмен – это световой поток, испускаемый точечным источником в телесном угле (w ), равном 1 стерадиану (стер), при силе света в 1 кд.

Мерой телесного угла является отношение площади S , вырезаемой телесным углом на поверхности шара, к квадрату радиуса ( r ) этого шара

Точечный источник света – это источник, видимые размеры которого в 5 и более раз меньше расстояния, на котором делаются измерения.

Как правило, источники света излучают световой поток в различных направлениях неодинаково, поэтому для характеристики интенсивности излучения светового потока в том или ином направлении введено понятие

пространственной плотности светового потока – сила света ( I ).

Сила света является основной количественной светотехнической характеристикой, за единицу измерения которой в фотометрии принята 1 кандела (кд). Кандела – это сила света, излучаемая с поверхности платины площадью 0,5305 мм2 при температуре 1773 °С равной температуре ее затвердевания в направлении перпендикулярном к поверхности.

Освещенность (условия освещения) оценивается поверхностной плотностью светового потока, т. е. отношением светового потока (Ф ) падающего на элемент поверхности к площади этого элемента ( S ):

183

За единицу освещенности принят 1 люкс (лк) – поверхностная плот-

ность светового потока в 1 лм, равномерно распределенного на площади в

1 м2. Поскольку освещенность не зависит от свойств освещаемой поверхности и не отражает полностью условия освещения, то ею пользуются только как расчетной величиной.

Видимость освещаемого предмета характеризуется способностью его поверхности отражать свет в направлении наблюдателя в зависимости от угла (a ), под которым данная поверхность наблюдается. Эта особенность оценивается яркостью поверхности ( Вa ) – отношение силы света, излучаемого поверхностью в этом направлении, к проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную этому направлению

(5.5)

Хотя яркость поверхности большинства материалов в различных направлениях различна, есть тела (матовые поверхности, молочные рассе-

ивающие шары), поверхность которых излучает во всех направлениях с одинаковой яркостью. Их интенсивность свечения определяется поверхностной плотностью светового потока (светлость) излучаемого телом.

Качественная светотехническая характеристика фон (поверхность,

прилегающая непосредственно к объекту различения, на которой он рас-

сматривается) характеризуется свойствами отражать ( r ), поглощать (a ) и пропускать ( r ) световой поток, причем r +a + r = 1.

Свойство поверхности отражать падающий на нее световой поток характеризуется коэффициентом отражения. Его величина определяется отношением отраженного светового потока(Фотр ) к падающему ( Фпад )

на поверхность потоку и в зависимости отцвета, фактуры и состояния поверхности изменяется в пределах от 0,02 до 0,95

оценки относительной глубины колебаний освещенности в осветительной установке в результате изменения во времени светового потока источников света при их питании переменным током, выражающийся формулой

184

газоразрядных лам при питании, которых переменным током наблюдается пульсация светового потока во времени с частой вдвое большей частоты питающей сети (для газоразрядных – 25-65 %, обычных ламп накаливания KП = 7 % и галогеновых ламп накаливания K П =1 %).

Показатель дискомфорта (М) – критерий оценки дискомфортной блесткости, вызывающей неприятные ощущения при неравномерном распределении яркостей в поле зрения, определяемый согласно [20] по формуле

зиции блеского источника относительно линии зрения.

Показатель дискомфорта нормируется для жилых, общественных и административно-бытовых помещений, а для производственных помещений он не нормируется.

Показатель ослепленности ( P ) – критерий оценки слепящего действия осветительной установки, определяемый выражением

где V1 и V2 – видимость объекта различения соответственно при экранировании (щитками, козырьками и т.п.) и наличии ярких источников в поле зрения.

Видимость – это способность глаза воспринимать удаленный от наблюдателя объект, зависящая от размера объекта, его освещенности и яркости, контраста объекта с фоном и длительности экспозиции. Видимость определяется числом пороговых контрастов в контрасте объекта с фоном, то есть, где kпор – пороговый или наименьший различимый глазом

контраст, при небольшом уменьшении которого объект становится не различимым на этом фоне.

5.4.Требования, предъявляемые к производственному освещению. Функции зрения. Нормирование освещения

Основное требование к производственному освещению– соответствие гигиеническим нормам. Увеличение освещенности рабочей поверхности до определенного предела повышает остроту зрения, т. е. способность глаз раздельно воспринимать две точки, расположенные на расстоянии одна от другой.

Большую роль играет рациональное направление световых потоков. Равномерность освещения рабочих поверхностей и помещения в целом достигается таким размещением светильников, при котором на рабочих поверхностях должны отсутствовать резкие тени, т. к. они создают неравномерное распределение яркости, искажают форму и размеры объектов.

185

Яркость освещения рабочей поверхности и окружающего пространства должна быть по возможности равномерной, так как перевод взгляда с ярко освещенной на слабоосвещенную поверхность и наоборот глаз связан с частой адаптацией глаза к разным уровням освещения, что вызывает его утомление.

Освещение должно обеспечивать необходимый спектральный состав света для правильной цветовой передачи. Правильную цветопередачу создает естественное освещение и искусственные источники света со спектральной характеристикой, близкой к естественному освещению. Кроме того, к искусственному освещению выдвигается ряд дополнительных требований:

–постоянство освещенности во времени, для чего ограничивают частоту изменения напряжения и сети рабочего освещения, используют светильники с жесткой подвеской для уменьшения их раскачивания;

–надежность, бесперебойность и длительность работы светильников

вусловиях данной среды,

–пожарная и электрическая безопасность осветительных устройств;

–удобство управления осветительными устройствами;

–стоимость установки и эксплуатации осветительных устройств.

При выполнении зрительных работ в условиях производства к

наиболее важным функциям зрения относятся:

–контрастная чувствительность – способность различать минимальные уровни яркости объекта и фона;

–острота зрения – способность различать две точки, видимые под разными углами;

–скорость зрительного восприятия – способность различать отдельные детали за короткий период времени;

–устойчивость ясного видения – способность сохранять устойчивое изображение деталей;

–цветоощущение – способность органов зрения различать цвета;

–зрительная адаптация – способность органов зрения приспосабливаться к различию объектов в условиях изменяющегося освещения;

–световая адаптация – приспособление органов зрения при увеличении яркости (время адаптации 5-10 мин);

–темновая адаптация – приспособление органов зрения при уменьшении яркости (время адаптации от 30 мин до 2 ч).

Недостаточная освещенность, частые и резкие перепады ее в поле зрения, спектральный состав, несоответствующий естественному свету, пульсация светового потока приводят к напряжению зрения и вызывают утомление световоспринимающего и двигательного аппарата глаз, в результате чего развиваются такие состояния, как:

–астенопия, характерными признаками которой являются неясное видение, ломота и боль в области глазниц, головная боль, быстрая утомля-

186

емость. При длительной работе астенопия приводит к спазму аккомодации

ивозникающей при этом ложной близорукости;

–профессиональная близорукость (обычно не более 3 диоптрий),

частота появления которой зависит от степени зрительного напряжения, его непрерывности и длительности;

–профессиональный нистагм – быстро повторяющиеся движения глазных яблок, дрожание век, головы, ухудшение самочувствия в результате работы при недостаточной освещенности.

Нормирование освещения осуществляется согласноСанПиН

2.2.1/2.1.1.1278-03 [14] и своду правил СП 52.13330.2011 [20] принято раз-

дельное нормирование КЕО для бокового и верхнего естественного освещения исходя из светового климата района расположения здания на территории РФ, характера зрительной работы, системы и вида освещения, характеристики фона и контраста объекта с фоном.

Световой климат (обеспеченность световыми ресурсами) – сово-

купность условий естественного освещения в той или иной местности

(освещённость и количество освещения на горизонтальной и различно ориентированных по сторонам горизонта вертикальных поверхностях, создаваемых рассеянным светом неба и прямым светом солнца, продолжительность солнечного сияния и альбедо подстилающей поверхности)

за период более 10 лет.

Характер зрительной работы определяется наименьшим размером объекта различения, под которым понимается рассматриваемый объект или его часть (при работе с приборами– толщина линий градуировки шкалы, чертежных работах – точка или толщина самой тонкой линии, выполнении других работ – размер пятна, толщина нити ткани).

Для естественного освещения нормируется коэффициент естественного освещения (КЕО) в %, для искусственного освещения нормируется освещенность в люксах (лк).

При нормировании учитываются:

–вид освещения;

–тип источника света (вид ламп);

–разряд зрительных работ (размер объекта различия и характера выполняемых работ).

Для всех помещений установлено 8 разрядов зрительных работ в зависимости от размера объекта различения и условий зрительной работы. К I разряду относятся работы наивысшей точности(минимальный объект различения < 0,15 мм), к IV – работы очень малой точности (минимальный

объект различения > 5 мм). К VII разряду отнесены работы со светящимися материалами и изделиями в горячих цехах, VIII – работы связанные с общим наблюдением за ходом производственного процесса, с постоянным или периодическим присутствием людей.

Первые пять разрядов зрительной работы в зависимости от характе-

187

ристики фона (светлый, средний и темный) и контраста объекта различения с фоном (малый, средний, большой) делятся на четыре подразряда (а, б, в и г).

Для производственных помещений разряды обозначаются римскими цифрами, подразряды строчными буквами русского алфавита:

–разряды – I II III IV … VIII;

–подразряды – а, б, в, г.

Для административных, жилых, общественных, бытовых помещений разряды обозначаются прописными буквами русского алфавита, подразряды (их всего два) – арабскими цифрами:

–разряды – А, Б, В, Г, Д, Е, Ж, З;

–подразряды 1, 2 – определяются относительной продолжительностью зрительной работы при направлении зрения в рабочую зону, в про-

центах (для 1-го подразряда не менее70 % рабочего времени человек смотрит в рабочую зону– работа на компьютере), для 2-го подразряда менее –70 %.

Подразряды для искусственного освещения определяются характеристикой фона и контрастом между объектом различия и фоном, основной характеристикой которого фона является коэффициент отражения, если

r > 0,4 – фон светлый; 0,2 £ r £ 0,4 – фон средний; r < 0,2 – фон темный.

Фон – это поверхность, на которой рассматривается(различается) объект, характеризуется способностью отражать падающий на нее световой поток.

Контраст объекта – степень различия объекта и фона, характеризуется соотношением яркостей рассматриваемого объекта и фона

неравномерность освещения ( z ), представляющая собой отношение среднего значения KEO к наименьшему значению KEO в пределах характерно-

3 :1 в помещениях с верхним и комбинированным освещением, а также детских помещениях с боковым освещением. При выполнении работ VII и VIII разрядов зрительной работы в помещениях с верхним, комбинированным и боковым освещением(кроме детских) неравномерность не нормируется.

188

В процессе эксплуатации здания уровень естественного освещения в производственных помещениях может значительно снизится из-за загрязнения поверхности стекол, стен и потолков, что уменьшает коэффициент отражения. Поэтому санитарные нормы предусматривают обязательную очистку стекол световых проемов не реже2 раз в год в помещениях с незначительным выделением пыли, дыма и копоти и не реже 4 раз в год – при значительном загрязнении. Не реже 1 раза в год должна производиться побелка и окраска потолков и стен.

Систему естественного освещения выбирают исходя из:

–назначения и принятого архитектурно-планировочного, объемнопространственного и конструктивного решения здания;

–требований к естественному освещению помещений, вытекающих из особенностей технологической зрительной работы;

–климатических условий и световых ресурсов (особенностей) места строительства зданий;

–экономичности естественного освещения.

5.5. Источники искусственного света. Характеристики светильников

В современных осветительных установках, предназначенных для освещения производственных помещений, в качестве источников света применяют лампы накаливания, галогенные, газоразрядные (рис. 5.3), недостатки и преимущества которых представлены в табл. 5.2.

189

Рис. 5.3. Виды искусственных источников света

Таблица 5.2

Принцип действия, достоинства и недостатки применяемых ламп

190

Лампы накаливания общего назначения (ЛОН)

Свечение в этих лампах возникает в результате нагрева вольфрамовой нити до высокой температуры. В промышленности выпускают: вакуумные (В), газонаполненные (Г) – наполнитель смесь аргона и азота, биспиральные (Б), с криптоновым наполнителем (К), биспиральные с криптоновым наполнителем (БК)

Галогеновые лампы накаливания (ГЛН)

Наряду с вольфрамовой нитью содержат в колбе пары того или иного галогена (например, йода), который повышает температуру накала нити и практически исключает испарение

Газоразрядные лампы:

низкого давления – люминесцентные лампы высокого давления – ртутно-кварцевые лампы

Люминесцентные лампы

Принцип действия основан на использовании фотолюминесцентных люминофоров, возбуждаемых ультрафиолетовым излучением электрического разряда в парах ртути при низком давлении(5-10 Па), применяются для освещения помещений: - лампы дневного света (ЛД);

- лампы белого света (ЛБ):

- лампы холодно-белого света (ЛХБ); - лампы тепло-белого света (ЛТБ).

Ртутно-кварцевые лампы

Лампы представляют собой трубку из кварцевого стекла, по концам которой впаяны активированные самоклеящиеся вольфрамовые электроды. После обезвоживания воздуха внутрь вводится дозированное количество ртути и спектрально чистый аргон. Данные лампы применяются в основном для освещения открытых пространств(ДРЛ, ДРИ)

Характеристики светильников

Создание в производственных помещениях качественного и эффек-