Лабы БЖД_1 / Лаб.раб естественное освещение

Документы аттестации рабочих мест по условиям труда являются материалами строгой отчётности и подлежат хранению в течение 45 лет. Ответственность за проведение аттестации рабочих мест по условиям труда несёт руководитель предприятия.

Проектируемое искусственное освещение должно удовлетворять следующим основным требованиям:

обеспечивать нормативный уровень освещённости на рабочих местах, соответствующий характеру выполняемой работы;

исключать блёсткостъ и тени;

быть равномерным, обеспечивать правильный спектр излучения и оптимальное направление светового потока;

не создавать мерцания света или стробоскопического эффекта;

быть экономичным, безопасным и оказывать благоприятное био-

логическое воздействие.

Искусственное освещение дополняет, а в вечернее и ночное время заменяет естественное освещение. По целевому назначению искусственное освещение выполняется рабочим, аварийным и специальным.

Рабочее освещение призвано обеспечить нормальное зрительное условие во время производственного процесса. Рабочее освещение обязательно устраивают во всех помещениях и на освещаемых территориях.

Аварийное освещение применяют при внезапном отключении рабочего освещения, если это может вызвать взрыв, пожар, длительное прекращение технологического процесса. С целью не допустить прекращения работ минимальная освещённость рабочих поверхности должна составлять не менее 5 % нормируемой для общей системы освещения и быть не менее 2 лк внутри зданий и не менее 1 лк для территорий предприятий.

В тех случаях, когда возможно прекращение работ, аварийное освещение применяется для эвакуации людей. Это освещение должно обеспечивать на полу основных проходов (или на земле) и на ступенях лестниц освещённость 0,5 лк (в помещениях) и 0,2 лк (на открытых территориях). Устройство эвакуационного освещения обязательно при численности работающих в помещении более 50 человек.

Источник аварийного освещения для продолжения работы должен быть независимым от рабочего освещения (аккумуляторы, электрогенераторы). Для эвакуационных целей освещение должно быть подключено к щиту распределительной подстанции.

Специальное освещение применяется с профилактическими целями при недостатке солнечного света (ультрафиолетовая недостаточность), а также для реализации ремонтного, охранного, дежурного или бактерицидного освещения.

31

Освещение и световая среда характеризуются следующими парамет-

рами.

Световой поток Ф – мощность лучистой энергии, оцениваемая глазом по производимому его световому ощущению (часть электромагнитной энергии, излучаемая источником в видимом диапазоне). Так как световой поток характеризует зрительное восприятие, для него введена специальная единица измерения – люмен (лм) – световой поток, излучаемый точечным источником в телесном угле в 1 стерадиан при силе света, равной 1 канделе.

Сила света I – пространственная плотность светового потока от источника света в данном направлении внутри определённого телесного угла. Так как источник света может излучать свет по различным направлениям неравномерно, вводится понятие силы света как отношения величины светового потока, распространяющего от источника света в некотором телесном угле W (измеряется в стерадианах), к величине этого телесного угла.

I Ф.

W

Единица измерения силы света – кандела (кд) – сила света, излучаемая в перпендикулярном направлении абсолютно чёрным телом с площа-

дью 1/600000 м2 при температуре затвердевания платины и давлении

101325 н/м2.

Для характеристики интенсивности падающего на поверхность от источника света светового потока введена специальная величина, получившая название освещённости.

Освещённость в помещении должна быть такой, чтобы работающий длительное время мог вести наблюдение за всеми операциями без напряжения и утомления зрения и при этом сохранялась нормальная работоспособность глаз.

Освещённость Е – плотность светового потока, падающего на поверхность, равная отношению светового потока к величине освещаемой поверхности. Единица освещённости – люкс (лк) – освещённость поверхности в 1 м2 при падении на неё светового потока в 1 люмен (лм).

E Ф.

S

Солнце и искусственные источники света – это первичные источники светового потока, т.е. источники, в которых генерируется электромагнитная энергия. Однако существуют вторичные источники – поверхности объектов, от которых свет отражается.

33

Коэффициент отражения ρ – отношение светового потока, отра-

жаемого от поверхности, к световому потоку, падающему на неё. Выражается в долях единицы или в процентах.

Фотр .

Фпад

Яркость L – та из осветительных величин, на которую непосредственно реагируют глаза. При обычных условиях яркость 30 000 кд/м2 является слепящей. Гигиенически приемлемыми являются яркости до 5000 кд/м2. Яркости, превышающие 165 000 кд/м2, обладают так называемой абсолютной блёсткостью, так как глаз ни при каких условиях к ним приспособиться не может. По сути это сила света, излучаемая поверхностью, отнесённая к площади этой поверхности:

L I .

S

Чем больше яркость объекта, тем больший световой поток от него поступает в глаз и тем сильнее сигнал, поступающий от глаза в зрительный центр. Таким образом, казалось бы, чем больше яркость, тем лучше человек видит объект. Однако это не совсем так. Если поверхность (фон), на которой располагается объект, имеет близкую по величине яркость, то интенсивность засветки участков сетчатки световым потоком, поступающим от фона и объекта, одинакова (или слабо различается), величина поступающих сигналов в мозг одинакова, и объект на фоне становится неразличим.

Для лучшей видимости объекта необходимо, чтобы яркости объекта и фона различались. Разница между яркостями объекта Lо и фона Lф, отнесённая к яркости фона, называется контрастом:

K Lо Lф .

Lф

Величина контраста берётся по модулю. Различают три вида контраста:

при K>0,5 – контраст считается большим, объект и фон резко отличаются по яркости (например, чёрная линия на белом листе);

34

при K=0,2÷0,5 – контраст средний, объект и фон заметно отличаются по яркости;

при K<0,2 – контраст малый, объект и фон мало отличаются по яркости (например, линия бледно-жёлтого цвета на белом листе).

Определённые уровни яркости освещаемых предметов необходимы для зрительного восприятия, потому что существует нижний предел чувствительности глаза. Однако чрезмерная яркость – так называемая блёсткость – явление не желательное, так как она вызывает слепимость, т.е. затруднённое видение, являющееся причиной утомления глаза и снижения общей работоспособности. Слепящее действие зависит не только от чрезмерной яркости, т.е. блёсткости, но и от других световых условий, например, контраста детали и фона (различия яркостей между ними): чем она меньше, тем больше слепимость.

Состояние глаз, возникшее в результате воздействия блёсткости, называется ослеплённостью.

При переходе от больших яркостей к малым глазам требуется некоторое время для приспособления к новым условиям. При переходе из освещённого помещения в тёмное глаза только через некоторое время (десятки секунд) начинают различать окружающие предметы– адаптироваться.

При адаптации глаз на темноту даже небольшие яркости могут обладать блёсткостью.

Блёсткостью называется свойство светящихся поверхностей вызывать изменения установившегося в данных условиях уровня видимости.

Видимость V – характеризует способность глаза воспринимать объект, зависит от освещённости и размера объекта, его яркости, контраста объекта с фоном, длительности экспозиции.

V K ,

Kпор

где K – контраст объекта с фоном;

Kпор – пороговый контраст, т.е. наименьший различимый глазом контраст, при небольшом уменьшении которого объект становится неразличимым.

Фон – непосредственно прилегающая к объекту поверхность, на которой он рассматривается. Фон характеризуется коэффициентом отражения:

при >0,4 фон считается светлым;

при от 0,2 до 0,4 – средним;

при <0,2 – тёмным.

35

Искусственное освещение конструктивно выполняется общим, местным или комбинированным.

Общее освещение представляет собой равномерное размещение светильников правильными, симметричными рядами по всему помещению или локализованное (сосредоточенное) с ориентацией на рабочие поверхности.

Общее освещение с равномерным размещением светильников применяют на складах, а также в цехах, где оборудование размещено равномерно, и когда во всём цехе необходима одинаковая освещённость.

Общее локализованное освещение с ориентацией на рабочие по-

верхности устраивают в большинстве цехов текстильной промышленности, т.к. оно наиболее экономично, чем общее освещение с равномерным распределением светильников по всему помещению.

Местное освещение дополнительно к общему создаётся светильниками, концентрирующими световой поток непосредственно на рабочих местах. Применение одного местного освещения внутри зданий не допускается, так как возникает необходимость частой переадаптации зрения, создаются глубокие и резкие тени. Поэтому доля общего освещения в комбинированном должна быть не менее 10 %.

Комбинированное освещение представляет собой совокупность общего и местного освещения. В этом случае светильники местного освещения располагают непосредственно вблизи рабочих мест. Комбинированное освещение применяют, когда на отдельных рабочих местах необходима повышенная освещённость.

Е Еобщ Емест

Еобщ 100% 10%.

Емест

Требования к производственному освещению основаны на психофизиологических особенностях восприятия и влияния света.

Гигиенические требования:

осветительная установка должна обеспечивать спектральный состав света, близкий к солнечному;

уровень освещённости должен быть достаточным и соответствовать гигиеническим нормам, учитывающим характер и точность выполняемых работ;

освещение должно быть равномерным, не создавать теней и устойчивым во времени;

в пределах рабочей зоны должна отсутствовать прямая и отражённая блёсткость.

36

Требования безопасности:

для снижения опасности возникновения несчастных случаев на опасных рабочих местах должна быть обеспечена повышенная освещённость;

производственные помещения должны быть оборудованы аварийным освещением в соответствии с нормами;

осветительная установка не должна быть источником дополнительных опасностей и вредностей – шума, тепловыделения, опасности поражения током, возникновения пожаров. Электрическая часть оборудования осветительных установок должна быть выбрана и смонтирована в соответствии с требованиями правил устройства электроустановок (ПУЭ);

в пожароопасных и взрывоопасных помещениях освещение должно строго отвечать требованиям ПУЭ;

освещение сигнализации безопасности, контрольно-измеритель- ных приборов и т.п. должно быть надёжным и бесперебойным.

Для искусственного освещения применяются лампы накаливания и газоразрядные лампы. В первых в качестве светящегося элемента используется вольфрамовая нить с температурой нагрева 2300–2700 °С. В газоразрядных лампах излучение возникает в результате электрического разряда в среде инертных газов.

В соответствии с электрическими, светотехническими и конструктивными характеристиками ламп осуществляется их маркировка. Для ламп накаливания, например: НВ – накаливания вакуумные (первая буква обозначения указывает тип лампы; Н – накаливания, НБ – бесспиральная, Г – газонаполненная и др.). Из газоразрядных ламп на предприятиях применяются люминесцентные лампы низкого и высокого давления: ЛД – люминесцентная дневного света (первая буква указывает на тип лампы: Л – люминесцентная), ЛДЦ – дневного света с правильной цветопередачей, ЛБ – белого света, ЛХБ – холодно-белого света, ЛТБ – тёпло-белого света, ЛБР – белого света рефлекторная (с внутренним отражающим слоем в пределах двугранного угла 240°), ДРЛ – дуговые ртутные люминесцентные; ДРЦ – дуговые ртутные лампы высокого давления с исправленной цветностью; ЛЕ – люминесцентные приближенные к естественному свету и др.

Одной из основных характеристик экономичности источников света является их световая отдача – численное количество электрической энергии, преобразованной в световую, т.е.

V Ф ,

P

где Ф – световой поток, лм; Р – мощность, потребляемая лампой, Вт.

37

Газоразрядные лампы по сравнению с лампами накаливания имеют ряд преимуществ:

повышенный срок службы (для ламп накаливания в среднем 1000 ч, для газоразрядных – до 14 000 ч);

обладают спектральным составом, наиболее близким к естественному свету, и возможностью получать световой поток практически любого спектрального состава, в спектре же ламп накаливания преобладают красно-жёлтые лучи, что искажает цветовое восприятие и делает невозможным качественное выполнение ряда работ;

высокая световая отдача, достигающая 75 лм/Вт, у ламп накали-

вания колеблется в пределах 10–20 лм/Вт. Энергетический коэффициент полезного действия люминесцентных ламп примерно в два раза выше, чем ламп накаливания.

У газоразрядных ламп имеются и недостатки:

относительная сложность схемы включения, для их запуска необходимо применение специальных пусковых устройств (дросселя, стартера);

длительность периода разгорания, зависимость характеристик от температуры внешней среды: для обычных ламп оптимальная температура окружающего воздуха 18–25 °С; при отклонении температуры от оптимальной световой лоток и световая отдача снижаются; при температуре меньше 10 °С зажигание не гарантируется;

ограниченная единичная мощность и большие размеры при данной мощности;

невозможность переключения ламп, работающих на переменном токе, на питание от сети постоянного тока;

значительное снижение потока (до 54 % от номинального) к концу срока службы;

создание радиопомех;

кроме того, недостатком газоразрядных ламп является стробоскопический эффект, при котором прерывистость излучения светового потока лампы из-за безынерционности свечения вызывает субъективные ощущения, искажающие истинную картину: вращающиеся предметы воспринимаются как неподвижные или изменившие направление вращения, возникает своеобразное ощущение раздвоения и даже множественности предметов, что способствует увеличению травматизма. Устранение его возможно, если осветительные установки имеют различное во времени изменение светового потока, и достигается путём введения в электрическую сеть последовательно включенных активных и индуктивных сопротивлений, включением ламп на различные фазы трёхфазной сети или включением части ламп по схеме опережающего тока.

38

Достоинствами ламп накаливания являются:

почти полная независимость от условий окружающей среды (вплоть до возможности работать погруженной в воду), в том числе температуры;

работоспособность (хотя и с резко изменяющимися характеристиками) даже при значительных отклонениях напряжения сети от номинального;

непосредственное включение в сеть без дополнительных аппаратов;

незначительное (около 15 %) снижение светового потока к концу срока службы;

изготовление в широком ассортименте различных типов на самые разные мощности и напряжения, приспособленных к определённым условиям применения;

компактность.

Недостатками ламп накаливания являются, как указывалось ранее:

низкая световая отдача;

ограниченный срок службы;

преобладание в спектре излучений жёлто-красной части спектра. Искусственное освещение нормируется СНиП 23-05-95 «Естествен-

ное и искусственное освещение», где задаются как количественные, так и качественные характеристики.

Минимальная освещённость поверхностей в производственных помещениях (при расстоянии от объектов различения до глаз работающего не более 0,5 м) устанавливается согласно условиям зрительной работы. Критерием оценки точности работы являются минимальный размер объекта различения, контраст объекта с фоном, подразряд зрительной работы и характеристика фона.

Для производственных помещений установлены восемь разрядов зрительных работ. Объектом различения считается рассматриваемый предмет, отдельная его часть или различаемый дефект, которые требуется различать в процессе работы.

Методы расчёта искусственного освещения

Всё многообразие применяемых способов расчёта освещения сводится к двум группам, к двум принципиально отличным методам, из которых один именуется методом силы света или, чаще, точечным методом, а второй – методом светового потока или, чаще, методом коэффициента использования. Те или иные упрощённые приёмы расчёта, такие как метод удельной мощности, основаны на одном из двух указанных методов и самостоятельными методами не являются.

39