3.2.3 Нормирование и оценка производственного освещения

Поскольку уровень естественного освещения может резко меняться в течение короткого времени, то нормируемой величиной (количественной характеристикой) естественного освещения принята не освещенность рабочего места, а коэффициент естественной освещенности (КЕО).

Коэффициент естественной освещенности (е) представляет собой отношение естественной освещенности в контрольной точке внутри помещения ( Eв ) к одновременному значению наружной горизонтальной освещенности ( Eн ), создаваемой светом полного открытого небосвода.

КЕО показывает, какую часть наружной освещенности составляет освещенность в определенной точке внутри помещения:

КЕО (е) = Eв 100% Eн

Искусственное освещение оценивается величиной освещенности (Е, лк). Совмещенное освещение оценивается коэффициентом естественной

освещенности при отключении источников искусственного света.

Нормы производственного освещения устанавливаются в зависимости от:

-разряда зрительной работы, т.е. её характеристики (наименьшего размера объекта различения, светлости фона, величины контраста объекта с фоном;

-вида и системы освещения (для искусственного освещения).

Фон – это поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на которой он рассматривается. Светлость фона характеризуется коэффициентом отражения ρ, равным отношению светового потока, отраженного от поверхности к световому потоку, падающему на поверхность :

ρ =Fотр /Fпад

Фон считается светлым при ρ > 0,4, средним — при 0,4 > ρ > 0,2 и темным

— при ρ < 0,2.

Контраст объекта различения с фоном оценивается коэффициентом контрастности (К), который определяется различием между их яркостями или коэффициентами отражения:

134

соответственно коэффициенты отражения объекта и фона.

Контраст считается большим при К > 0,5, средним — при 0,5 ³ К > 0,2 и малым — при К < 0,2.

Зрительные работы делятся на 8 разрядов в зависимости от размера различаемой детали, которые, в свою очередь, разбиваются на четыре подразряда (а, б, в, г) в зависимости от контраста детали различения с фоном и от коэффициента отражения фона (табл. 3.2).

Для каждого подразряда нормами устанавливаются определенные значения освещенности и коэффициента естественной освещенности, которые уменьшаются по мере увеличения размера деталей, контраста с фоном и коэффициента отражения.

При гигиенической оценке естественного освещения оценивается (сравнивается с нормой – eн ) минимальное значение емин , имеющее место:

-при одностороннем боковом освещении — на расстоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от световых проемов (рис. 3.6, а);

-при двустороннем боковом освещении — в точке посередине помещения (рис. 3.6, б);

-при верхнем или верхнем и боковом — среднее арифметическое значение КЕО в точках на расстоянии 1 м от поверхности стен или перегородок.

Рис. 3.6. Оценка одно- и двустороннего естественного освещения

При определении нормативного значения КЕО ( eн ) необходимо учитывать коэффициент светового климата т и коэффициент солнечного климата с, значение которых зависит от географического пояса:

135

енх = енmc

При искусственном освещении освещенность рабочей поверхности, создаваемая светильниками общего освещения в системе комбинированного освещения, должна составлять 10% нормируемой для комбинированного освещения. При этом источники света, применяемые для общего освещения, должны применяться и для местного освещения. При этом наибольшее и наименьшее значения освещенности должны приниматься для газоразрядных ламп 500 и 150 лк, а для ламп накаливания 100 и 50 лк. Нормированные значения освещенности и коэффициенты естественной освещенности представлены в табл. 3.2

3.2.4 Расчет производственного освещения

Расчет естественного освещения заключается в определении требуемой площади световых проемов.

При боковом естественном освещении требуемая площадь светового проема может быть определена из следующего выражения:

где So – требуемая площадь световых проемов при боком освещении, м2; Sф – то же при верхнем освещении, м2; Sп — площадь пола помещения, м2; eн — нормированное значение КЕО, %; К3 — коэффициент запаса, учитывающий снижение КЕО и освещенности вследствие загрязнения и старения световых проемов (1,2-2,0); ηо — световая характеристика окна; ηф — то же фонаря; Кзд

— коэффициент, учитывающий затенение окон противостоящими зданиями (1- 1,7); Кф — коэффициент, учитывающий тип фонаря; τоб – общий коэффициент светопропускания; ρо — коэффициент, учитывающий повышение КЕО благодаря свету, отраженному от поверхностей.

Иногда для определения площади световых проемов используют световой коэффициент, равный :

Ксв. = Sсв. > 1 ... 1 ,

Sn 4 5

136

где Sсв. – площадь световых проемов, м2; Sn – площадь пола.

Проектирование и расчет искусственного освещения осуществляется в следующей последовательности: выбор системы освещения, выбор и размещение светильников в плане и по высоте помещения, определение нормируемого значения освещенности ( Eн , лк), расчет светового потока ламп и выбор типовых ламп (газоразрядных ламп, ламп накаливания), которые обеспечат требуемую освещенность рабочих поверхностей ( Eн ).

Выбор системы освещения и светильников обусловливается зрительными работами в помещении, а их размещение должно обеспечить направление световых потоков на рабочие места, ограничение ослепленности, удобство доступа к светильникам для их обслуживания и создание нормированной освещенности более экономичными средствами.

Для общего освещения ряды светильников следует располагать с учетом рабочих мест, по возможности согласуя направление естественного и искусственного света.

137

138

Продолжение табл. 3.2

139

140

Окончание табл. 3.2

Примечания

1.Для подразряда норм Iа до IIIв может приниматься один из наборов нормируемых показателей, приведенные для данного подразряда в графах 7-11.

2.Наименьшие размеры объекта различения и соответствующие им разряды зрительной работы установлены при расположении объектов различения на расстоянии не более 0,5 м от глаз работающего. При увеличении этого расстояния разряд зрительной работы следует устанавливать в соответствии с приложением Б. для протяженных объектов различения эквивалентный размер выбирается по приложению в СНБ 2.04.05.98.

3.Освещенность при использовании ламп накаливания следует снижать по шкале освещенности:

а) на одну ступень при системе комбинированного освещения, если нормируемая освещенность составляет 750 лк и более; б) то же, общего освещения для разрядов I-V, VI;

в) на две ступени при системе общего освещения для разрядов VI и VIII.

4.Освещенность при работах со светящимися объектами размером 0,5 мм и менее следует выбирать в соответствии с размером объекта различения и относить их к подразряду «в».

5.Показатель освещенности регламентируется в графе 10 только для общего освещения (при любой системе освещения).

6.Коэффициент пульсации Kn указан в графе 10 для системы общего освещения или для светильников местного освещения при системе комбинированного освещения. Kn от общего освещения в системе комбинированного не должен превышать 20%.

7.Предусматривать систему общего освещения для разрядов I-III, IVa, IVб, IVв, Vа допускается только при технической невозможности или экономической нецелесообразности применения системы комбинированного освещения, что конкретизируется в отраслевых нормах освещения, согласованных с органами Государственного санитарного надзора.

141

Для большинства светильников λ = 1,3—1,4. Таким образом, l = λhp .

Расчет светового потока, необходимого для обеспечения требуемой освещенности ( Eн ), может осуществляться методом светового потока (по коэффициенту использования светового потока) точечным методом и методом Ватт.

Метод коэффициента использования светового потока предназначен для расчета общего равномерного освещения горизонтальных поверхностей.

Световой поток одной лампы ( Fл ) по этому методу рассчитывается по формуле:

Fл= Ен × Sп × Кз × Z , лм,

η× N

где Eн – нормируемая освещенность, лк; Sп – площадь помещения, м2; К3— коэффициент запаса, учитывающий запыленность светильников и износ источников света в процессе эксплуатации (К3 = 1,4—1,8); Z – коэффициент неравномерности освещения (Z = 1,1—1,2); N – количество светильников, определяемое из условия равномерного освещения; η — коэффициент использования излучаемыми светильниками светового потока на расчетной плоскости. Он зависит от типа светильника (Tc ), коэффициентов отражения

пола ρп , стен ρст , потолка ρпот , индекса помещения i = A× B/ [hp ( A + B)], где А и В – длина и ширина помещения в плане; м; h p – расчетная высота подвеса светильников над рабочей поверхностью, м.

По полученному результату расчета, т.е. требуемому световому потоку, выбирается ближайшая стандартная лампа.

При выбранном типе и мощности люминесцентных ламп определяется необходимое число светильников в ряду по формуле:

N = (Eн × S × Kз × Z )/ (n × Fсв. × η) ,

где n — число рядов светильников, намечаемое до расчета в соответствии с оптимальным отношением:

λ =l/h p

Точечный метод позволяет рассчитать освещение не только горизонтальных поверхностей, но и негоризонтальных, а также общее локализованное освещение и местное.

Расчет светового потока лампы Fл при точечном расположении светильников и линейная плотность светового потока Fлп при линейном расположении светильников производится по формулам:

143

а) для точечных светильников:

F= 1000 × Ен × Кз , лм,

лμ × åе

б) для линейных светильников:

Fлп = 1000 × Ен × Кз × hp , лм/м,

μ × å ε

где Eн — нормируемая освещенность на рабочей поверхности, создаваемая общим освещением, лк; Kз — коэффициент запаса (К3= 1,4 – 1,8); hp – расчетная высота подвеса линейного светильника над рабочей поверхностью; μ — коэффициент, учитывающий влияние на освещенность в контрольной точке удаленных светильников и отражение света от стен и потолка (μ = 1,05—1,2); åe и åε — соответственно условная и относительная суммарная освещенность в контрольной точке от близких светильников (условная для точечных, относительная — для линейных).

Контрольная точка — это место на рабочей поверхности с минимальным уровнем освещенности, где должно быть обеспечено нормируемое значение освещенности Eн при системе общего освещения или 0,1 Eн — для системы комбинированного освещения.

Условная освещенность е в контрольной точке определяется по графикам пространственных изолюкс, построенных в координатах h p и d (рис. 3.8) от каждого из близких светильников согласно их расположению относительно контрольной точки.

На рис.3.9 показаны примеры расчета координаты d, на плане при однорядном (а) и многорядном (б) расположении точечных светильников.

Относительная освещенность ε в контрольной точке определяется по графикам линейных изолюкс, построенных в относительных координатах L' и

P' .

L' = Lh p ; P' = Ph p ,

где L – расстояние между светильниками; Р – L/2.

144

Рис. 3.8. Пространственные изолюксы

Рис. 3.9. Схема к расчету координаты d

Для точки А1 (рис. 3.10) относительные координаты можно определить по формулам:

Для точки А относительные координаты определяются из выражений:

145