7.4. Принципы нормирования производственного освещения

Производственное освещение регламентируется "Строительными нор­мами и правилами" (СНиП П-4-79) в зависимости от характеристики зритель­ной работы, вида и системы освещения.

Зрительная работа глаза характеризуется в первую очередь объек­том различения. Объект различения - наименьший размер рассматривае­мого предмета, отдельная его часть или дефект, который необходимо различать в процессе работы. Нормы построены на основе классифика­ции работ по определенным количественным признакам. Ведущим призна­ком, определяющим разряд работ, является наименьшая величина объек­та различения. Нормами установлено восемь разрядов зрительных работ. При размере деталей менее 0,15 мм работы относятся к 1 разряду; к 6 разряду относятся работы, при которых различаются детали более 5 мм. Для последнего, 8 разряда дается лишь словесная характерис­тика работ.

Естественное освещение характеризуется тем, что создаваемая им освещенность изменяется в довольно широких пределах. Эти изменения обуславливаются временами дня, года и метеорологическими факторами. Поэтому количественная оценка этого вида освещения проводится по от­носительной величине - коэффициенту естественной освещенности (К Е 0), который представляет собой выраженное в процентах отноше­ние освещенности в данной точке внутри помещения E_вн к одновремен­ному значению наружной горизонтальной освещенности Е_нар, создаваемой светом полностью открытого небосвода:

К Е 0 оценивает размеры световых проемов, вид остекления и перепле­тов, их загрязнение.

В силу специфики устройства естественного освещения, которое рассчитывается по помещению в целом, т.е. без учета характеристик объекта различения на отдельных рабочих местах, дифференциация по точности работ проводится при естественном освещении только по раз­мерам объектов различения, преобладающих в освещаемом помещении.

Ввиду большого разнообразия условий естественного освещения на территории СССР при одном и том же значении КЕО в разных географи­ческих пунктах страны внутри помещений будут разные уровни освещен­ности. Для учета особенностей светового климата в разных районах территория СССР зонирована на пять поясов светового климата.

Нормированное значение КЕО (e_н) для зданий, располагаемых в 1, 2,4 и 5 поясах светового климата СССР, определяется по формуле:

, (7.1)

где - нормированное значение КЕО для зданий, расположенных в 3 поясе светового климата СССР;

m - коэффициент светового кли­мата, показывающий во сколько раз следует изменить значение для данного пояса в зависимости от годового количества естественного ос­вещения;

с - коэффициент солнечности климата, характеристика по­яса светового климата, учитывающая дополнительный световой поток, проникающий в помещение, зависит от географической широты места рас­положения здания, ориентации световых проемов по сторонам горизонта.

Значение коэффициентов , m и c определяют по соответ­ствующим таблицам СНиП.

При одностороннем естественном боковом освещении нормируется минимальное значение КЕО в точке, расположенной на расстоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от световых проемов на пересечении верти­кальной плоскости характерного разреза помещения с условной рабочей поверхностью или поверхностью пола.

Характерный разрез - поперечный разрез посередине помещения перпендикулярно плоскости световых проемов.

Условная рабочая поверхность - условно принятая горизонталь­ная поверхность, расположенная на высоте 0,8 м от пола.

При двухстороннем боковом освещении нормируется минимальное зна­чение КЕО в точке посередине помещения на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверх­ности или попа.

При верхнем и комбинированном естественном освещении нормирует­ся среднее значение КЕО в точках, расположенных на пересечении вер­тикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабо­чей поверхности или пола. При этом первая и последняя точки принима­ются на расстоянии 1 м от поверхности наружных стен или перегородок.

Кроме количественного показателя - коэффициента естественной освещенности нормируют качественную характеристику - неравномерность естественного освещения путем соотношения наибольшего и наименьшего значений КЕО в пределах характерного разреза помещения.

Для искусственного освещения общепринятым в мировой практике является нормирование освещенности, значение которой устанавливает­ся с учетом отражающих свойств рабочих поверхностей.

В строительных нормах и правилах указаны как количественные (ми­нимальная освещенность), так и качественные характеристики искус­ственного освещения (показатель ослепленности и дискомфорта, глубина пульсации освещенности).

Минимальная освещенность устанавливается по характеристике зри­тельной работы, которая зависит от размеров объекта различения, контраста объекта с фоном и характеристики фона.

Фон - поверхность, прилегающая непосредственно к объекту раз­личения, на которой он рассматривается; характеризуется коэффициен­том отражения. Коэффициент отражения зависит от цвета и характера поверхности, его значения находятся в пределах 0,02-0,95. При коэф­фициенте отражения поверхности более 0,4 фон считается светлым; 0,2-0,4 - средним и менее 0,2 - темным.

Контраст объекта с фоном К - соотношение яркостей рассматривае­мого объекта L_о и фона L_ф:

Наименьший различаемый глазом контраст называется пороговым контрастом К_пор. Контраст объекта с фоном считается большим при К > 0,5 (объект и фон резко отличаются по яркости), средним при К = 0,2-0,5 (объект и фон заметно отличаются) и малым при К < 0,2 (объект и фон мало отличаются по яркости).

В зависимости от коэффициента отражения фона и контраста меж­ду объектом различения и фоном разряды 1-5 разбиты на 4 подразряда (от "а" до "г").

Для высших разрядов (1-5) принято раздельное нормирование ос­вещенности в зависимости от системы освещения и источников света. Система комбинированного освещения более эффективна и имеет нормы освещенности выше, чем для общего освещения. Для газоразрядных ламп нормированные значения освещенности также выше, чем для ламп накали­вания.

Для первых четырех разрядов рекомендуется применять комбиниро­ванную систему освещения, так как достижение необходимой освещенности при общей системе освещения нецелесообразно из-за больших затрат электроэнергии.

Для исключения частой переадаптации за счет неравномерной осве­щенности в помещении при системе комбинированного освещения освещен­ность, создаваемая светильниками общего освещения, должна составлять не менее 10% нормированной.

Поскольку нормированные значения освещенности должны быть обес­печены во все время нормальной эксплуатации установки, а ряд причин вызывает постепенное ее уменьшение, то начальная освещенность должна быть больше нормированной на коэффициент запаса К. Этот коэффициент учиты­вает снижение светового потока источников света к концу срока службы, запыление светильников, снижение коэффициентов отражения стен и потол­ков помещений.

Критерием оценки слепящего действия, создаваемого осветительной установкой, является показатель ослепленности Р, значение которого определяется по формуле:

,

где S - коэффициент ослепленности.

Критерий оценки относительной глубины колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока газоразрядных ламп при их питании переменным током - коэффициент пульсации освещенности К_п определяется по формуле:

,

где E_max, Е_min и Е_ср - максимальное, минимальное и среднее зна­чение освещенности за период ее колебания, лк.

Для ограничения слепящего действия светильников общего освеще­ния показатель ослепленности не должен превышать 20-80 единиц в за­висимости от продолжительности и разряда зрительной работы. Наличие объектов повышенной яркости в поле зрения вызывает неприятные ощу­щения неудобства и напряжения - явление дискомфорта и приводит к зрительному утомлению, что оценивается показателем дискомфорта.

Допустимые коэффициенты пульсаций в зависимости от системы ос­вещения и характера работы не должны превышать 10-20%.

Задача нормативных документов - обеспечить комфортные условия световой среды в освещаемом помещении, при которых достигается мак­симальная работоспособность при минимальном зрительном утомлении. Действующие в СССР нормы составлены в функции обобщенных характерис­тик зрительной задачи, без указания конкретных рабочих мест. На ос­новании этих норм составлены и утверждены отраслевые нормы для авиа­ционных предприятий, которые содержат величины освещенностей для конкретных помещений и рабочих мест.