7. Совмещенное и искусственное освещение производственных помещений. Способы и средства обеспечения светового режима.

Разнообразие технологических и строитель­ных требований приводит к таким объемно-­планировочным решениям производственных зданий, когда в ряде помещений технически трудны и экономически нецелесообразны нор­мативные уровни естественного освещения. При совмещенном освещении допускаются зоны по­мещений (или все помещение) с недостаточным естественным освещением, для дополнительного

освещения которых предусматривается искус­ственное освещение.

Целесообразно совмещенное освещение при­менять в производственных помещениях, в ко­торых выполняются зрительные работы 1, II и III разрядов; в производственных помещениях с крупногабаритным оборудова­нием, затеняющим естественный свет; при повышенных требованиях к качеству и посто­янству освещения на рабочих местах, кото­рые трудно или невозможно обеспечить только при естественном освещении.

При совмещенном освещении параметры естест­венного освещения с целью определения эко­номически оптимального решения могут варьи­роваться в широких пределах в зависимости от выполняемой зрительной работы.

Параметры искусственного освещения в совмещенной системе выбираются главным образом исходя из необходимости компенсации дефицита естественного света и создания в помещении светового режима, который гаран­тирует в помещении такую же среднесуточную производительность зрительной работы, что и при рациональном естественном освещении. Нормированные значения КЕО при совмещенном освещении существенно ниже, чем при естественном освещении.

В зависимости от расположения световых проемов в наружных ограждениях здания и геометрических пропорций помещений совме­щенное освещение может выполняться по трем основным схемам.

Первая схема, когда оконные проемы раз­мещены с одной стороны помещений, при­меняется главным образом при проектирова­нии вспомогательных зданий. При этом в глуби­не помещений предусматривают зоны с недоста­точным естественным освещением. Если тща­тельно подобраны источники света по цвет­ности излучения, а светильники по форме и расположению, то дополнительное искусствен­ное освещение почти незаметно и возникает впечатление, что помещение имеет достаточное естественное освещение.

Вторая схема совмещенного освещения при­меняется в производственных помещениях боль­шой глубины и площади с боковым естест­венным освещением через окна, размещенные с двух противоположных сторон. В светлое время суток достаточная естественная осве­щенность обеспечивается только в приоконных зонах на расстоянии не более трех высот световых проемов. Вследствие низких значений КЕО на всей остальной площади помещений возникает необходимость применения искусст­венного освещения в течение всего рабочего времени.

Главное назначение боковых световых про­емов в таких помещениях помимо освещения зоны, примыкающей к наружным стенам, состоит в обеспечении зрительной связи с на­ружным пространством и устранении моно­тонности световой среды, которая имеет место при одном искусственном освещении. Искусст­венное освещение в этом случае должно не только выравнивать неравномерность распреде­ления естественного освещения, но и обеспечи­вать полную компенсацию его дефицита набольшей части площади помещения.

Поскольку во второй схеме световые проемы по своей яркости могут значительно пре­восходить остальные участки интерьера, тодля персонала, работающего в глубине поме­щения, они могут служить источником слепя­щего действия и создавать значительную не­равномерность распределения яркости в поле зрения.

Особенно недопустима большая неравномер­ность яркости в поле зрения при выполнении точных операций, требующих большого зритель­ного напряжения, так как она связана с пере­адаптацией всякий раз, когда в поле зрения работающих попадают световые проемы. Частая переадаптация ведет к ухудшению видимости объектов различения и преждевременному зри­тельному утомлению.

Соот­ношения между яркостью световых поемов, рабочей поверхности и поверхностей интерьера в помещении должны удовле­творять определенным соотношениям, которые можно обеспечить применением светлой отделки поверхнос­тей помещения и оборудования (прежде всего в глубине помещения) и светильников общего освещения, обладающих светораспределением, при котором значительная доля световых по­токов направляется на потолок и на стены поме­щения.

Основные преимущества второй схемы сов­мещенного освещения состоят: в более эффек­тивном использовании рабочих площадей; в возможности увеличения ширины многоэтаж­ного здания, что приводит к уменьшению стоимости единицы его развернутой площади; к сокращению площади наружных стен и свето­вых проемов по отношению к площади пола помещений, а следовательно, к уменьшению теплопотерь через наружные ограждения.

Третья схема совмещенного освещения при­меняется в помещениях одноэтажных много­пролетных производственных зданий с фонаря­ми верхнего света. Зоны с недостаточным естественным освещением размещены между световыми фонарями.

В совмещенной системе искусственное осве­щение по цветности должно хорошо соче­таться с естественным освещением. Лампы накаливания плохо сочетаются с естественным светом, поэтому они не рекомендуются для совмещенного освещения. При одновременном использовании естественного и искусственного света к цветности и спектру дополнительного искусственного освещения предъявляются спе­цифические требования, которые, с одной стороны, определяются спектральными характе­ристиками естественного света, с другой­ особенностями выполняемой в помещении рабо­ты.

Для совмещенного освещения при меняют люминесцентные лампы с узкополосным спект­ром излучения (ЛЛУ), обладающие улучшен­ной цветностью и высокой световой отдачей.

Для помещений, в которых выполняются контроль и сопоставление цветных объектов с высокими и очень высокими требованиями к цветоразличению, рекомендуются люминесцентные лампы ЛДЦ и ЛХЕ.

Для совмещенного освещения высоких про­изводственных помещений наиболее эффектив­ны металлогалогенные лампы типа ДРИ, обладающие хорошей цветопередачей и высо­кой светоотдачей. Применение ламп ДРИ вмес­то широко применяемых в настоящее времяламп ДРЛ позволяет не только приблизитьцветность искусственного излучения к естест­венному свету, но и снизить расход электро­энергии в осветительной установке на 20 - ­25 %.

Эффективность совмещенного освещения оп­ределяется прежде всего более низким уровнем приведенных затрат по сравнению с системой естественного освещения.

Определение параметров совмещенного осве­щения, обеспечивающих минимум приведенных затрат- важнейшая задача, решение которой включает последовательное выполнение следую­щих этапов проектирования:

1. В соответствии с исходными данными и требованиями норм определяют разряд пре­обладающих в помещении зрительных работ, по разряду зрительной работы устанавливают значения КЕО и освещенности для естествен­ного и совмещенного освещения.

2. Выбирают тип, размеры, заполнение и расположение световых проемов, их стоимост­ные, светотехнические и теплофизические пара­метры.

3. Определяют характеристики системы общего искусственного освещения: тип, число и световой поток источников света; тип и число светильников, их стоимостные и свето­технические характеристики.

4. Устанавливают основные климатические пара метры: средняя температура наиболее хо­лодной пятидневки, средняя температура на­ружного воздуха за отопительный период; продолжительность отопительного периода, про­должительность вентиляционного периода, среднесуточные значения суммарной солнечной радиации на различно ориентированные по­верхности.

5. Выполняют расчет приведенных затрат для принятых вариантов расчетных значе­ний КЕО при естественном и совмещенном освещении: Выбирают вариант с наименьшими приведенными затратами.

Все помещения производственных зданий должны иметь электрическое искусственное ос­вещение, необходимое для выполнения произ­водственных технологических процессов.

Нормирование искусственного освещения за­ключается в регламентации количественных и качественных показателей световой среды, обеспечивающих зрительную работоспособность человека и требований физиологии зрения, гигиены труда и техники безопасности oт пространственного распределения излу­чения, падающего на освещаемый объемный объект, зависит. распределение яркости по его поверхности и прилегающему к, нему фону. Это распределение определяет яркостный кон­траст и видимый угловой размер освещаемого рельефного объекта.

На эффективность осветительной установки оказывает влияние распределение излучения во времени, так как зрение обладает инерцион­ностью и имеют место процессы адаптации, возникающие при изменении яркости поля зре­ния. В ряде случаев спектральный состав излучения оказывает решающее влияние на контраст объекта наблюдения с фоном. Пра­вильно выбранное по спектральному составу излучение существенно увеличивает различие объекта и фона не только по цветности, но и по яркости. Распределение излучения по спект­ру может оказывать также большое влияние на цвет освещаемых поверхностей, а следо­вательно, на правильное цветовое восприятие окружающего пространства.

Выбор освещенности в качестве нормируе­мого количественного параметра вместо яркос­ти, определяющей восприятие зрения, принят из ­за трудностей, возникающих при расчете и изме­рении яркости в практических условиях. Для рабочих поверхностей, обладающих диф­фузным отражением, переход от освещенности к яркости при регламентации коэффициента отражения не вызывает затруднений, что не­пригодно для поверхностей, имеющих направ­ленное отражение. Уровень освещенности на ра­бочей поверхности определяется в зависимости от углового размера объекта различения, контраста объектов с фоном и коэффициента отражения фона.

Искусственное освещение производственных зданий подразделяется на рабочее, аварийное и эвакуационное (аварийное освещение для эвакуации), охранное, дежурное. При необ­ходимости часть светильников того или иного вида освещения можно использовать для де­журного освещения.

Рабочее освещение предусматривается для всех помещений, а также участков открытых пространств, предназначенных для работы, про­хода людей, движения транспорта. Искусствен­ное освещение применяется двух систем: общее с равномерным или локализованным размещени­ем светильников и комбинированное, когда к общему добавляется местное, концентрирующее световой поток непосредственно на рабочих местах.

Качественные показатели включают ограни­чение неравномерности распределения освещен­ности, создаваемой светильниками общего ос­вещения: для работ III разрядов отношение максимальной освещенности к минимальной при люминесцентных лампах не должно превышать 1,3; при других источниках света 1,5; для работ У-УII разрядов - соответственно 1,5 и 2.

Слепящее действие светильников общего ос­вещения в производственных и вспомогатель­ных помещениях регламентируется максимально допустимым значением показателя ослеплен­ности.

Ограничение слепящего действия светильни­ков местного освещения осуществляется приме­нением непросвечивающих отражателей, имею­щих защитный угол не менее 30⁰. Исполь­зование светильников с защитным углом, уменьшенным до 10⁰, возможно только при расположении их ниже уровня глаз работаю­щего. Также ограничивается яркость рабочей поверхности в зависимости от ее площади.

При питании газоразрядных ламп перемен­ным током возникает эффект пульсации осве­щенности, который может вызвать у людей повышенное утомление, а при работе с дви­жущимися или вращающимися частями воз­можен «стробоскопический эффект».

Выполнение требований по ограничению пульсации достигается использованием различ­ных схем включения источников света, на­пример в двухламповых люминесцентных све­тильниках применением компенсированных пускорегулирующих аппаратов, присоединением соседних светильников к разным фазам сети.

Для освещения производственных зданий применяют газоразрядные лампы низкого (люминесцентные) и высокого (ДРЛ, МГ Л, НЛВД, ДКсТ) давления, галогенные лампы, а иногда и лампы накаливания.

Для общего освещения широко применяют­ся трубчатые люминесцентные лампы низкого давления. Световая отдача этих ламп 75 - ­90 лм/Вт, срок службы 104-1,5.104 ч. Относи­тельно малая яркость этих ламп (наибольшее значение составляет 10000 кд/м2) позволяет создавать комфортные условия по ограничению слепящего действия, что особенно важно для помещений, в которых производится напряжен­ная зрительная работа. Отдельные типы люминесцентных ламп обеспечивают широкий диапазон требований к цветности излучения. Недостатками люминесцентных ламп являются ограниченные одиночные мощности, большие размеры, ухудшение световых характеристик от снижения температуры воздуха. (зажигание люминесцентных ламп возможно при темпера­туре воздуха не менее +5 ^ОС), существенное снижение светового потока в процессе регла­ментированного срока службы.

У лампы ДРЛ световая отдача 55 лм/Вт, они компактны, их световые характеристики не зависят от температуры воздуха. Однако применение их ограничено из- за наличия сине-зеленого спектра.

Подбор типа ламп для освещения помещений производится исходя из технических и санитарно-гигиенических требований.