ОСНОВНЫЕ СВЕТОТЕХНИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

 

Осветительные условия на рабочих местах характеризуются количественными и качественными показателями.

К количественным показателям относятся:

· световой поток;

· сила света;

· освещенность;

· яркость.

Качественными показателями освещенности являются:

· коэффициент пульсации светового потока;

· показатель ослепленности;

· спектральный состав света.

1. Световой поток – мощность световой энергии, оцениваемой по световому ощущению, которое оно производит на глаз. Измеряется в люменах.

2. Сила света – пространственная плотность светового потока, отнесенная к единице телесного угла, кд,

 

J = F / w, (4.1)

 

где F – световой поток, лм; w – телесный угол, в который излучается световой поток.

Телесный угол (w) – часть пространства, заключенная внутри конической поверхности. Измеряется отношением площади, вырезанной им из сферы произвольного радиуса, к квадрату последнего.

 

w = S / R², (4.2)

 

где S – площадь сферы; R – радиус шара.

Яркость (L) – отклонение силы света в данном направлении к площади проекции излучающей поверхности на плоскость, перпендикулярную данному направлению. Единица измерения яркости – кандела на квадратный метр (кд/м²).Собственного наименования не имеет.

При прочих заданных условиях яркость определяет зрительное ощущение, которое, однако, ей не пропорционально.

 

L = J/S× cosa (4.3)

 

3. Освещенность – отношение светового потока к освещаемой поверхности, лк:

 

E = F/S. (4.4)

 

4. Коэффициент пульсации:

 

K_n = (E_max – E_min)100/2E_ср , (4.5)

 

где E_max, E_min – максимальное и минимальное значения освещенности за период ее колебания.

Коэффициент пульсации освещенности характеризует относительную глубину колебаний освещенности из-за изменения светового потока разрядных ламп при питании их переменным током.

5. Показатель ослепленности характеризует слепящее действие осветительной установки:

 

P = (S – 1)1000, (4.6)

где S – коэффициент ослепленности.

 

S = V₁ / V₂, (4.7)

 

где V₁ – видимость объекта наблюдения при экранировании блеских источников света; V₂ – видимость объекта наблюдения при наличии блеских источников света в поле зрения.

Освещенность измеряется объективными приборами – люксметрами Ю-16,
Ю-116, Аргус – 01, Аргус – 12, ТКА – ЛЮКС.

 

ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ОСВЕЩЕНИЮ

 

К освещению производственных помещений предъявляются следующие требования:

1. Освещение должно быть достаточным для выполнения данного вида работы, т.е. отвечать требованиям (СП 52.13330-2011).

2. Освещение должно быть равномерным.

Если в поле зрения находятся поверхности, значительно отличающиеся между собой по яркости, то при переводе взгляда с ярко освещенной на слабо освещенную поверхность глаз вынужден переадаптироваться, что ведет к переутомлению зрения.

3. На рабочей поверхности не должно быть теней, особенно движущихся. Наличие теней создает неравномерное распределение поверхностей с различной яркостью в поле зрения, искажающиеся размеры и формы объектов различения, что повышает утомляемость, снижается производительность труда и может привести к травмам.

4. Уровень освещенности должен быть постоянным.

5. Для различения цветов должен быть обеспечен необходимый спектральный состав света.

6. Освещение не должно быть дополнительным источником опасностей и вредностей, т.е. быть взрыво-, пожаро- и электробезопасным.

7. Затемнение рабочих мест и проходов под мостовыми кранами должно компенсироваться светильниками, установленными на них.

При проведении сварочных работ внутри замкнутых пространств (резервуаров, котлов, цистерн, отсеков судов и т.д.) освещение должно осуществляться светильниками, расположенными снаружи или с помощью переносных ламп, в которых предусмотрены меры против ослепленности и электробезопасности. Лица, работающие внутри замкнутых объектов, должны обеспечиваться ручными фонарями с индивидуальным источником питания. Стационарно установленные светильники местного освещения питаются напряжением не более 36 В, а переносные не более 12 В.

На предприятиях автомобильного транспорта при осмотре машин используются лампы с предохранительной сеткой и напряжением до 36 В, а в осмотровых канавах – не более 12 В. Для осмотра аккумуляторных батарей используются переносные лампы напряжением не более 36 В. Шнур должен быть заключен в шланг.

КЛАССИФИКАЦИЯ ОСВЕЩЕНИЯ

 

В зависимости от источника света освещение может быть трех видов:

* естественное;

* искусственное;

* совмещенное.

Классификация освещения приведена на схеме.

Естественное освещение

Естественное освещение применяется в помещениях с постоянным пребыванием людей. Оно осуществляется за счет отраженного света небосвода через световые проемы в конструкции здания. Оно может быть боковым, если световые проемы расположены в боковых конструкциях здания, и верхним, если световые проемы расположены в перекрытии или через фонари. Боковое освещение может быть односторонним, когда световые проемы расположены с одной стороны здания, и двухсторонним, если световые проемы расположены с двух сторон здания. Если световые проемы расположены в боковых конструкциях здания и вверху через световые фонари, то такое освещение называется комбинированным.

 

Искусственное освещение

Искусственное освещение подразделяется на рабочее, охранное, аварийное и дежурное. Рабочее освещение предусматривается для всех помещений, зданий, а также участков открытых пространств, предназначенных для работы, прохода людей и движения транспорта.

Рабочее освещение бывает двух систем: общее и комбинированное. В системе комбинированного освещения на долю общего должно приходиться 10% освещенности при тех источниках света, которые применяются для местного освещения, но не менее 200 лк при разрядных лампах и 75 лк при лампах накаливания. Создание общего освещения в системе комбинированного более 500 лк при разрядных и 150 лк при лампах накаливания допускается только при наличии обоснования.

Местное освещение применяется в дополнении к общему для создания концентрации светового потока непосредственно на рабочих местах. Светильники местного освещения должны иметь непросвечиваемые отражатели.

Для общего освещения, как и в системе комбинированного, следует применять разрядные лампы независимо от типа источника местного освещения.

Аварийное освещение подразделяется на освещение безопасности и эвакуационное.

Освещение безопасности

Оно применяется в случае отключения рабочего освещения, связанное с этим нарушение обслуживания оборудования и механизмов, если может вызвать: пожар, взрыв или отравление людей.

1. При длительном нарушении технологического процесса.

2. В помещении, где недопустимо прекращение работы таких объектов, как электростанции, связь, водоснабжение, теплофикация, и в которых недопустимо прекращение работ.

3. При нарушении режима детских помещений.

Освещение безопасности питается от независимого источника и составляет не менее 5% от общего освещения, но не менее 2 лк внутри здания и 1лк на территории предприятия.

Эвакуационное освещение применяется на путях эвакуации людей в помещениях или в местах производства работ вне здания при аварийном отключении рабочего освещения. Оно применяется в помещениях или в местах производства работ вне зданий в следующих случаях:

* в местах опасных для прохода людей; в проходах и лестничных клетках, где эвакуируются более 50 человек;

* в основных проходах, где работают более 50 человек;

* в производственных помещениях, где отсутствие рабочего освещения может привести к травматизму;

* в производственных помещениях без естественного света.

Освещение безопасности должно создавать на рабочих поверхностях в производственных помещениях и на территории наименьшую освещенность в размере 5% общего рабочего освещения, но не менее 2 лк внутри здания и 1 лк на территории предприятия. Эвакуационное освещение должно обеспечивать наименьшую освещенность на полу основных проходов ( или на земле) и на ступенях лестниц: в помещениях – 0.5 лк, на открытых территориях – 0.2 лк. Светильники освещения безопасности могут быть использованы для эвакуационного освещения.

Для аварийного освещения применяются лампы накаливания или люминесцентные лампы, если температура воздуха не менее +5°С и напряжением не менее 90% от номинального. Лампы высокого давления ДРЛ, ДРИ и др. могут применяться при условии их мгновенного или быстрого повторного зажигания как в холодном, так и в горячем состоянии.

Охранное освещение применяется при отсутствии специальных технических средств охраны для освещения границ территории в ночное время. Источники света могут быть любые. Дежурное освещение предусматривается внутри помещений вне рабочего времени. В качестве источников света могут быть использованы часть светильников рабочего или аварийного освещения.

Совмещенное освещение

Совмещенное освещение – это освещение, при котором недостаточное по нормам естественное освещение дополняется искусственным. Оно применяется в следующих случаях:

1) в помещениях, где выполняются работы 1-3 разрядов зрительной работы;

2) в производственных или других помещениях в случае, когда по условиям технологии организации производства требуются объемно-планиро-вочные решения, которые не позволяют обеспечить нормированные значения КЕО (многоэтажные здания большой ширины, многопролетные здания и др.);

3) в соответствии с нормативными документами по проектированию зданий отдельных отраслей промышленности.

Общее искусственное освещение должно обеспечиваться разрядными источниками света. Освещенность от системы общего искусственного освещения должна составлять не менее 200 лк при разрядных лампах и 100 лк при лампах накаливания.

4.4. НОРМИРОВАНИЕ ОСВЕЩЕНИЯ

Впервые нормы освещения производственных помещений в нашей стране были установлены в 1928 г. и с тех пор постоянно совершенствуются. В настоящее время утвержден и действует СП 52.13330-2011 «Естественное и искусственное освещение». СНиПом установлены нормы для искусственного, естественного и совместного освещения. Для искусственного освещения нормируется освещенность в люксах в зависимости от характеристики и разряда зрительной работы, которые определяются минимальным размером объекта различения, характеристиками фона, контраста объекта различения с фоном и от системы освещения (комбинированное и общее). Объект различения – рассматриваемый предмет, отдельная часть его или дефект на обрабатываемой поверхности, которые требуется различать в процессе работы.

Фон – поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на которой он рассматривается. Фон считается светлым при коэффициенте отражения поверхности более 0.4, средним 0.2-0.4 и темным менее 0.2.

Контраст объекта различения с фоном – отношение абсолютной величины разности между яркостью объекта и фона к яркости фона. Контраст может быть большим при К более 0.5 (объект и фон резко отличаются по яркости), средним при К – от 0.2 до 0.5 и малым при К менее 0.2. При расстоянии от глаза до объекта различения до 0.5 м разряд зрительной работы определяется по минимальному размеру объекта различения «d». а при расстоянии от глаза до предмета более 0.5 м по отношению d/1 (1 – расстояние от предмета до глаза). В цехах с полностью автоматизированным технологическим процессом предусматривается освещение для наблюдения за работой оборудования, а для ремонтно-наладочных работ дополнительно включаются светильники общего и комбинированного освещения. Для естественного и совмещенного освещения нормируется коэффициент естественного освещения в процентах (КЕО).

(4.8)

 

где E_ВН – освещенность внутри помещения, лк; E_НАР – освещенность снаружи помещениям, лк.

КЕ0 естественного и совмещенного освещения нормируется в зависимости от характеристики и разряда зрительной работы, которые как и при искусственном освещении определяются по минимальному размеру объекта различения, а также в зависимости от вида освещения, т.е. при верхнем или комбинированном освещении и при боковом освещении.

Естественное освещение при боковом освещении нормируется; минимальное значение КЕ0. в точке расположенной на расстоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от световых проемов, а при верхнем и комбинированном освещении нормируется среднее значение КЕ0. при пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности или пола. Первая и последняя точка принимается на расстоянии 1 м от поверхности стен или осей колонн.

Нормированное значение КЕ0 для зданий, расположенных в различных районах следует определять по формуле:

(4.9)

 

где N – норма группы обеспеченности естественным светом, принимается по СП 52.13330-2011; КЕ0 – значение принимается по СП 52.13330-2011; m – коэффициент светового климата по СНиП.

 

4.5. ИСТОЧНИКИ ИСКУССТВЕННОГО СВЕТА

Для создания искусственного освещения используются различные источники света, а именно:

* лампы накаливания;

* разрядные лампы, люминесцентные (ЛБ, ЛД, ЛТБ, ЛХБ, ЛДЦ), ртутные, галогенные, натриевые высокого давления типа ДНТС и ксеноновые типа ДКСТ.

Для освещения помещений следует использовать, как правило, наиболее экономичные разрядные лампы. Использование ламп накаливания для общего освещения допускается только в случае невозможности или технико-экономической нецелесообразности использования разрядных ламп.

Для местного освещения следует использовать лампы накаливания, в том числе галогенные. Применение ксеноновых ламп внутри помещений не допускается, так как у них большая доля ультрафиолетового излучения в спектре, высокое давление в спектре и большая единичная мощность (5-50Вт).

Разрядные лампы – это приборы, в которых излучение оптического диапазона спектра возникает в результате электрического разряда в атмосфере инертных газов и паров металлов, а также за счет явления люминесценции.

Поскольку СП 52.13330-2011применение ламп накаливания ограничено, все же отметим преимущества и недостатки их перед разрядными лампами. К преимуществам относится их инерционность, компактность, включение в сеть без дополнительных устройств, независимость от окружающей среды и температуры, возможность работы при постоянном и переменном токе. К недостаткам можно отнести малый КПД (3-4%), малый срок службы, малая световая отдача, преобладание в спектре излучений желто-красной части спектра.

Разрядные лампы по сравнению с лампами накаливания обладают рядом преимуществ, а именно: высокая экономичность, высокая светоотдача, более высокий срок службы, возможность получения необходимого спектрального состава и др. Однако разрядные лампы обладают и недостатками. Они безинерционные, что приводит к пульсации светового потока, а это, в свою очередь, приводит к стробоскопическому эффекту. Пульсация светового потока ухудшает условия зрительной работы, а стробоскопический эффект ведет к увеличению опасности травматизма и делает невозможным выполнение некоторых производственных операций.

Стробоскопический эффект – это явление искажения зрительного восприятия вращающихся, движущихся или меняющихся объектов в мелькающем свете. Он возникает при совпадении кратности характеристик движения объекта и изменения светового потока в осветительных устройствах с газоразрядными лампами. Для стабилизации светового потока необходимо или двухфазное и трехфазное включение в сеть, или балластное, емкостное или индуктивное сопротивление. Напряжение при зажигании газоразрядных ламп выше, чем в сети, поэтому требуется применять сложные пусковые приспособления. К другим недостаткам этих ламп относятся большие габариты, работа только на переменном токе, длительное разгорание до 10-15 мин, в том числе и при повторном включении, у ксеноновых ламп в спектре много ультрафиолетовых лучей, поэтому их использование внутри помещений не разрешается.
Люминесцентные лампы при напряжении меньше 95% от номинального не дают зажигания. Максимальное значение спектрального состава дают лампы ЛБ, а наибольшую световую отдачу дают лампы мощностью 40 Вт.

Лампы ДРЛ более компактны по сравнению с ЛЛ при одной выходной мощности, но плохая цветопередача и значительная пульсация ограничивает их применение. Лампы ДРЛ к окружающей среде не критичны. Гигиенические исследования привели к выводу, что их применение к работам высокой точности нежелательно.

 

4.6. ВИДЫ СВЕТИЛЬНИКОВ

Для создания нормальных осветительных условий в производственных помещениях применяются светильники различных типов. Основными функциями светильников являются: необходимое светораспределение, предохранение глаз от действия большой яркости источника света, предохранение источника света от загрязнения и т.д. По распространению светового потока в пространстве (отношение потока излучаемого светильником в нижнюю полусферу к полному потоку) разделяются на 5 классов: прямого света, преимущественно прямого, рассеянного, преимущественно отраженного и отраженного света. Доля светового потока в нижнюю полусферу соответственно составляет 80%, 60-80%, 40-60%, 20-40% и менее 20%.

По кривой силы света установлены 7 типовых кривых силы света: концентрированная, глубокая, косинусная, полуширокая, широкая, равномерная и синусная. Степень защиты глаз от светящего действия обеспечивается защитным углом или светорассеивающими стеколами.

 

Рис. 4.1. Расчетная схема

 

От конструктивного исполнения светильников зависит их надежность, долговечность в данных условиях среды, безопасность в отношении пожара, взрыва и поражения электрическим током, а также удобство обслуживания. В пожаро- и взрывоопасных зонах неправильно выбранные светильники могут привести к тяжелым и трагическим последствиям, поэтому в этих зонах используются светильники двух исполнений: взрывонепроницаемые и повышенной надежности.

Для запыленных помещений в зависимости от количества и характера пыли применяются полностью или частично защищенные, а также пыленепроницаемые светильники. Для защиты от воды используются незащищенные, каплезащищенные, дождезащищенные, брызгозащищенные и струезащищенные.
Таким образом, выбор типа светильников по конструктивному исполнению производится в зависимости от состояния воздушной среды и класса помещений по взрыво-, пожароопасности.

 

4.7. РАСЧЕТ ОСВЕЩЕНИЯ

Расчет искусственного освещения.

Для расчета искусственного освещения используются три метода:

* метод использования светового потока;

* точечный метод;

* метод ватт или по удельной мощности.

Расчет освещения любым из методов начинается с выбора типа светильника.

 

⇐ Предыдущая567891011121314Следующая ⇒

Поделиться: