Глава 20

ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ

20.1. ОСНОВНЫЕ СВЕТОТЕХНИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ, ХАРАКТЕРИЗУЮЩИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ

Посредством зрения люди воспринимают до 90 % необходимой для работы информации. Свет необходим для нормальной жизнедеятельности человека, сохранения его здоровья и поддержания высокой работоспособности. Рациональное освещение — одно из основных средств профилактики травматизма. Проведенные в США в 60-х годах XX в. исследования показали, что из-за недостаточной освещенности происходило около 20 % всех несчастных случаев, повлекших за собой экономические потери в размере = 2 млрд долларов в год.

269

Состояние функции зрения определяется следующими свойствами глаза: остротой зрения — способностью глаза различать мелкие предметы; скоростью зрительного восприятия — временем, в течение которого глаз успевает рассмотреть предметы; временем ясного устойчивого видения, характеризующимся периодом, за который рассматриваемый предмет не утрачивает четкости контуров; контрастной чувствительностью — способностью глаза различать яркости различной интенсивности; зрительной адаптацией — приспособлением глаза к изменяющимся условиям освещенности; аккомодацией — способностью глаза видеть предметы, находящиеся на различном расстоянии от него.

Производственное освещение характеризуется количественными и качественными показателями. К количественным относятся световой поток Ф, сила света I, освещенность Е, яркость поверхности Я и коэффициент отражения ρ. Качественные показатели характеризуют условия зрительной работы. Это такие понятия, как фон, величина контраста объекта с фоном К, видимость V, показатель ослепленности Р и др.

Световой поток Ф—это лучистая энергия, вызывающая световое ощущение. Единица измерения — люмен [лм]. Люмен представляет собой световой поток от эталонного точечного источника в 1 международную свечу, помещенного в вершине телесного угла в 1 стерадиан [ср].

Световой поток принято оценивать в пространстве и на поверхности. В первом случае характеристикой служит сила света I — пространственная плотность светового потока: I= dФ/dw (здесь dw — телесный угол, в пределах которого распространяется световой поток, ср); во втором — освещенность Е= dФ/dS (здесь dS— площадь поверхности, на которую падает световой поток, м²). Единица измерения силы света — кандела [кд] (лат. candela — свеча): 1 кд = 1 лм/ср. Единица измерения освещенности — люкс [лк]: 1 лк = 1 лм/м².

Яркость Я— это часть пространственной плотности светового потока, исходящая от светящейся или освещаемой поверхности в сторону глаза. Она зависит от силы света, угла падения светового потока на плоскость, цвета предмета и др. Чрезмерная яркость называется блесткостью. Единица измерения яркости — нит: 1 Нт = 1 кд/м².

Коэффициент отражения р характеризует способность поверхности отражать падающий на нее световой поток: ρ = Ф_oтр/Ф_под. Поверхность, на которой рассматривают объект, называют фоном. При ρ > 0,4 фон считают светлым, при 0,2 ≤ ρ ≤ 0,4 — средним, при ρ < 0,2 — темным.

Контраст объекта с фоном характеризуется отношением яркостей рассматриваемого объекта и фона: К = (Я_ф — Я_o)/Я_ф (здесь Я_ф и Я_o — соответственно яркость фона и объекта). При К> 0,5 контраст объекта с фоном считают большим, при 0,2...0,5 — средним и при К< 0,2 — малым.

270

Видимость — это способность глаза воспринимать объект в зависимости от его освещенности, размера, яркости, контраста объекта с фоном и длительности экспозиции: V— К/К_пор (здесь К— контраст объекта с фоном; K_пор — пороговый контраст, т.е. наименьший различимый глазом контраст, при небольшом уменьшении которого объект становится неразличимым).

Показатель ослепленности:

Р = 1000 (k_о-1)

где k_o = V₁/V₂ — коэффициент ослепленности; V₁, V₂ — видимость объекта наблюдения соответственно при экранировании и при наличии блестких источников в поле зрения.

Коэффициент пульсации освещенности kn (%) служит критерием оценки колебаний освещенности при изменении во времени светового потока ламп:

k_п =

50(Emax - Emin)

Ecp

 

где Е_mах, E_min, E_cp — соответственно максимальное, минимальное и среднее значения освещенности за период ее колебания, лк.

Наибольшие изменения освещенности наблюдаются при использовании газоразрядных ламп. В этом случае в зависимости от марки ламп, особенностей подключения светильников к электрической сети и типа пускорегулирующей аппаратуры k_n изменяется от 5 до 65 %. У ламп накаливания вследствие особенностей их конструкции наилучшие значения k_n = 1...7 %.

Чувствительность глаза неодинакова к различным цветам. Наибольшая восприимчивость наблюдается по отношению к желтому и желто-зеленому цветам, наименьшая — к красному и фиолетовому.

271

269 :: 270 :: 271 :: Содержание

271 :: 272 :: 273 :: Содержание

20.2. КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ И ОСНОВНЫЕ САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

Классификация производственного освещения приведена на рисунке 20.1. Естественное освещение наиболее благоприятно как для органов зрения, так и для организма человека в целом. При недостаточности естественного освещения применяют искусственное или совмещенное.

Естественное освещение производственных помещений через световые проемы в наружных стенах (окна) называют боковым,

271

Рис. 20.1. Виды производственного освещения

через световые проемы в перекрытии зданий (фонари) — верхним, а через окна и фонари одновременно — комбинированным. Если расстояние от окон до наиболее удаленных от них рабочих мест менее 12м, то предусматривают боковое одностороннее освещение, при большем расстоянии — боковое двустороннее.

Большинство производственных помещений оборудуют системами общего искусственного освещения — когда светильники расположены в верхней (потолочной) зоне. Если расстояние между светильниками одинаковое, то освещение считают равномерным, при размещении светильников ближе к оборудованию — локализованным.

Комбинированным называют такое искусственное освещение, когда к общему добавляется местное. Местным считают освещение, при котором световой поток светильников концентрируется непосредственно на рабочих местах. В соответствии со Строительными нормами и правилами (СНиП) применение только одного местного освещения в производственных помещениях не допускается.

Рабочее освещение устраивают во всех помещениях и на территориях для обеспечения нормальной работы и прохода людей, движения транспорта при отсутствии или недостатке естественного освещения.

Аварийное освещение необходимо для продолжения работ при внезапном отключении рабочего освещения, что может вызвать нарушение процесса обслуживания оборудования или

272

непрерывного технологического процесса, пожар, взрыв, отравление людей, травматизм в местах большого скопления людей и т. п. Наименьшая освещенность рабочих поверхностей, требующих обслуживания в аварийном режиме, должна быть не менее 5 % освещенности, нормируемой для рабочего освещения при системе общего освещения, но не менее 2 лк внутри зданий и 1 лк на открытых площадках.

Дежурным считают освещение производственных объектов в нерабочее время.

Искусственное освещение, создаваемое вдоль границ охраняемых в ночное время территорий, называют охранным.

Эвакуационное освещение устраивают в местах, опасных для прохода людей, а также в основных проходах и на лестницах, служащих для эвакуации людей из производственных зданий при численности работающих более 50, в производственных помещениях с постоянно работающими в них людьми, где выход людей из помещения при внезапном отключении рабочего освещения связан с опасностью травматизма вследствие продолжения работы производственного оборудования, а также в производственных помещениях с численностью работающих более 50 независимо от степени опасности травматизма. Эвакуационное освещение должно обеспечивать минимальную освещенность основных проходов и на ступенях лестниц: в помещениях 0,5 лк, на открытых территориях 0,2 л к.

Санитарно-гигиенические требования, предъявляемые к производственному освещению: приближенный к солнечному оптимальный состав спектра; соответствие освещенности на рабочих местах нормативным значениям; равномерность освещенности и яркости рабочей поверхности, в том числе и во времени; отсутствие резких теней на рабочей поверхности и блесткости предметов в пределах рабочей зоны; оптимальная направленность светового потока, способствующая улучшению различения рельефности элементов поверхностей.

273

271 :: 272 :: 273 :: Содержание

273 :: 274 :: 275 :: 276 :: 277 :: 278 :: 279 :: 280 :: Содержание

20.3. ЕСТЕСТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ. ЕГО НОРМИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ

Естественное освещение создается прямыми солнечными лучами или рассеянным светом небосвода. Его следует предусматривать для всех производственных, складских, санитарно-бытовых и административных помещений.

Спектр естественного освещения наиболее благоприятен для глаз человека. Входящее в состав солнечного спектра ультрафиолетовое излучение имеет важное значение для здоровья человека, однако оно практически полностью задерживается при прохождении сквозь обычное стекло, поэтому не проникает внутрь помещений.

273

Естественное освещение не может быть единственным для большинства работ, так как резко меняется в зависимости от времени суток, сезона года и атмосферных условий. С учетом этого в качестве основной нормируемой величины принят коэффициент естественной освещенности е, представляющий собой отношение освещенности на рабочем месте Ер к наружной освещенности Ен, измеренной на открытой площадке, %:

е= 100Е_р/Е_н.

Коэффициент естественной освещенности (КЕО) не зависит от времени дня и других причин изменчивости естественного освещения. Гигиенические нормы, приведенные в СНиП, устанавливают требуемое значение КЕО в зависимости от точности работ и вида освещения (табл. 20.1).

В основу установления разряда работ по степени точности положен наименьший размер объекта различения, т. е. минимальная величина предмета, который должен различать глаз при данной трудовой деятельности, например расстояние между двумя соседними штрихами при пользовании измерительным инструментом, диаметр точки (знака препинания) самого мелкого шрифта при чтении и письме и т. п.

При боковом естественном освещении нормируют минимальное значение е, определяемое на наиболее удаленных от окон рабочих местах. При верхнем и комбинированном естественном освещении нормируют среднее значение е, вычисляемое не менее чем для пяти равноудаленных одна от другой точек условной рабочей поверхности¹:

e_cp=(0,5e₁+e₂ + ... + 0,5e_n/(n-1),

где e₁, e₂,...,е_n — значения КЕО в отдельных точках; л —число точек контроля оспешейности.

Кроме интенсивности естественного освещения нормируют его равномерность, которая в производственных помещениях для работ I, II, III и IV разрядов с верхним и комбинированным освещением должна быть не менее 0,3. Равномерность освещения характеризуется отношением минимального значения е_тiп к его максимальному е_тах на рабочей плоскости в пределах характерного разреза помещения. Характерным считают поперечный разрез посередине помещения, плоскость которого перпендикулярна плоскости остекления световых проемов (при боковом освещении) или

274