Виды производственного освещения и основные требования

Хорошее освещение – это одно из важных условий для работы, так как большинство информации на работе человек воспринимает при помощи зрения, ухудшать которое никому не хочется. Когда в помещение хорошо освещено – то организм с бодростью воспринимает все окружающее и отлично работает мозг, воспринимая нужную информацию, но когда присутствует темнота, то по статистике большинство людей клонит на сон и снижается уровень выработки труда, чтобы для любого предприятия просто невыгодно. Для этого и так важно иметь хорошее производственное освещение.

В этой статье:

Виды освещения на предприятии

Есть несколько видов производственного освещения, каждый из которых очень важен:

• Естественное
• Искусственный свет
• Смешанное (совмещенное).

Естественное

Естественное освещение – это свет, который идет от окон дневным светом от солнца (или неба). Подобное освещение делится на несколько типов:

• Боковой свет. В этом подвиде идет речь о прохождении света в помещение через оконный проем в стене.
• Верхнее освещение. В этом случае помещение освещается через фонарь, оконный проем в стене в том месте перепада высот сооружения.
• Комбинированный свет. Такой свет является сочетанием верхнего света и бокового.

В помещении, где постоянно пребывают люди, должно быть естественное освещение, без такого вида допускается сооружать только помещения, указанные в соответствующих главах Строительных норм и правил.

Чтобы обеспечить хорошее естественное освещение производственных зданий во время проектирования приходится решать много проблем, ведь это непостоянный свет, который очень важен для человека. На его качества влияют разные факторы: как застеклены светопроёмы, их размеры, возможные загрязнения стекол и т. д.

Требования к естественному свету:

• Такие требования выбирают в соответствии с проектом строительства и особенностями здания.
• Выбирается в зависимости от климата и местонахождения здания.

Искусственное

Искусственный свет – это освещение искусственными источниками света. Этот вид делится еще на несколько подвидов:

• Рабочее. Он обеспечивает нормальное освещение помещения мест, где производятся какие-либо работы.
• Эвакуационное – это освещение во время какой-либо аварии для безопасности. Его включают для эвакуации людей из здания опасного для пребывания. При его включении рабочий свет отключается. По нормам минимальный уровень освещенности на лестнице и в проходах – не меньше 0,5 лк.
• Аварийное. Включается при экстренных ситуациях небезопасных для здоровья человека (взрыв оборудования и т.п.). Минимальный уровень такого света должен составлять 5% освещенности рабочего света, но не меньше 2 лк.
• Охранное. Обеспечивается в нерабочее время.
• Дежурное – обеспечение света в нерабочее время.

Искусственное освещение делится еще на две системы:

1. Общее – равномерное размещение светильников в верхней части помещения или возле оборудования.
2. Смешанное (комбинированное) – это смесь общего освещения и в определенно месте. Местное освещение обеспечивается светильниками, которые направляют свет в нужную сторону (на рабочее место).

Важно! Использование местного освещения без других видов на рабочем месте не допускается.

Искусственный свет предназначен для создания всех нужных условий работы и эксплуатации помещения. Такой свет должен быть в каждой помещении и даже на улице, где высокая проходимость людей и транспортных средств.

Требования к искусственному освещению:

• Достаточное количество света. Его не должно быть ни мало ни слишком много, нужно создать нормальные условия, при которых зрение будет нормальным.
• Безопасность приборов  и их легкое управление.
• Освещение нужного участка для работы.
• Выбор светильников, которые подходят к дизайну и являются безопасными по составу.

Смешанное

Смешанное освещение – это дополнение естественного света искусственным (при недостаточно хорошем естественном свете).

Совмещенное освещение предназначено для таких производственных зданий:

• Помещения, где выполняют работы от первого по третий разряд;
• Производственные или другие виды помещений, где обязательно нужно иметь хорошую освещённость. Как правило, это помещение большого объема, или то, что находится в том месте, где плохая проходимость дневного света.

По «Строительным нормам и правилам» освещение должно обеспечивать все санитарные нормы по освещенности и правильному распределению света. Должно быть полное освещение в поле зрения человека.

Эта классификация очень важна при строительстве здания, так как обеспечение светом – это обеспечение безопасной работы.

Основные требования к производственному освещению составляются исходя из размещения здания, его объема и других немаловажных факторов.

Цеховое освещение

Освещение для цехов должно быть очень хорошее, чтобы видно было каждую деталь, чтобы не нанести вред работнику, оборудованию и продукции. В цехах очень часто устанавливают дополнительное освещение на вертикальной поверхности возле рабочего места.

При комбинированном виде (это общий и местный вид) нельзя устанавливать лишь местное освещение, так как могут создаваться тени, которые очень плохо действуют на зрение. Такое нарушение может привести к серьезным травмам работников.

Как правило, на цехах в обязательном порядке должно быть установлено рабочее и аварийное освещение, без которого нельзя обойтись ни на одном производстве.

В подобных зданиях должны быть такие нормы электрического освещения:

• Аварийный свет в открытом месте – не меньше 0,2 лк;
• В закрытой площадке – не меньше 0,5 лк.

В аварийное освещение на цехах также входят: сигнальное, бактерицидное и эритемное.

Бактерицидный свет предназначен для дезинфекции разных поверхностей. Эритемное освещение делают в местах недоступных солнцу (например, под землей).

Это были виды производственного освещения, которые должны быть обязательно на каждом предприятии, ведь безопасность работы – залог успеха.

1) Какие виды и системы освещения применяются на производстве?

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Северо-Кавказский федеральный университет»

Лабораторная работа 3

«Исследование искусственного освещения на рабочем месте»

по дисциплине: «Безопасность жизнедеятельности»

Выполнил:

Студентка 3-его курса

группы ИСТ-102т

Шония Е. О.

Ставрополь 2012

Цель работы: получение практических навыков по оценки эффективности и качества искусственного освещения по коэффициентам использования осветительной установки и пульсации освещенности.

Искусственное освещение предусматривают в помещениях, в которых испытывается недостаток естественного света, а также для освещения помещения в часы, когда естественное освещение отсутствует.

Виды искусственного освещения по функциональному назначению:

• Рабочее освещение – предусматривают для всех помещений производственных зданий, а также участков открытых пространств, предназначенных для работы, прохода людей и движения транспорта.

• Аварийное освещение безопасности – освещение для продолжения работы при аварийном отключении рабочего освещения.

• Аварийное эвакуационное освещение – освещение, предусмотренное для эвакуации людей из помещения при аварийном отключении нормального освещения.

• Охранное освещение – освещение вдоль границ территории охраняемой в ночное время.

• Дежурное освещение – освещение в нерабочее время.

Виды искусственного освещения по принципу локализации:

• Общее освещение – для освещения всего помещения. Делится на общее равномерное (создает условия для выполнения работ в любом месте освещения пространства) и общее локализованное (создает повышенную освещенность на рабочих местах за счет расположения светильников в соответствии с оборудованием).

• Местное освещение

  – предназначено для освещения только рабочих поверхности и не создает необходимой освещенности даже на прилегающих к ним участках. В производственных помещениях запрещается применение только местного освещения, это связанно с тем, что резкий контраст между ярко освещенными и не освещенными местами утомляет зрение, замедляет скорость работы и нередкое является причиной несчастных случаев.

• Комбинированное освещение – целесообразно устанавливать при работах высокой точности, а также при необходимости создания процессе работы определенной направленности светового потока.

Источниками света при искусственном освещении являются газоразрядные лампы и лампы накаливания.

В лампах накаливания источником света является раскаленная вольфрамовая проволока. Лампы дают непрерывный спектр излучения с повышенной по сравнению с естественным светом интенсивностью в желто-красной области спектра. В промышленности используются для организации местного освещения. Недостатки: сравнительно небольшой срок службы и малая световая отдача (отношение создаваемого лампой светового потока и потребляемой электрической мощности) 8-20 лм/Вт.

Газоразрядные лампы делят на лампы низкого и высокого давления.

Люминесцентные лампы (низкого давления) представляют собой стеклянную трубку, внутренняя поверхность которого покрыта люминофором, наполненную дозированным количеством ртути (30-80 мг) и смесью инертных газов под низким давлением, около 400 Па. П противоположных концах внутри трубки размещаются электроды, между которыми, при включении лампы в сеть, возникает газовый разряд, сопровождающийся излучением в ультрафиолетовой области спектра. Это излучение преобразуется люминофором в видимое световое излучение, имеющее различную цветность в зависимости от состава люминофора.

Газовые лампы низкого давления со встроенным высокочастотным преобразователем (вихревые). Газовый разряд в них возбуждается на высоких частотах, за счет чего обеспечивается высокая светоотдача.

К газоразрядным лампам высокого давления (0,03 -0,08 МПа) относят дуговые ртутные лампы. В их спектре излучения преобладают составляющие зелено-голубой области спектра.

Достоинства газоразрядных ламп: экономичность, малая себестоимость изготовления, благоприятный спектр излучения, обеспечивает высокое качество цветопередачи, низкая температура поверхности. Светоотдача этих ламп колеблется в пределах от 30 до 105 лм/Вт.

Нормирование рабочего помещения производится согласно СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение». В соответствии с ними регламентируются значения освещенности, коэффициента пульсации освещения и показателя ослепленности в зависимости от:

• Разряда и разряда зрительных работ.

• Типа освещения.

• Вида источника света.

• Особенностей зрительных работ, выполняемых в помещении.

Выделяют VIII разрядов и 4 подразряда (а, б, в, г) зрительных работ. Критерий для деления работ на разряды – наименьший размер объекта различения. Критерий для деления на подразряда – контраст объекта с фоном (малый, средний, большой), характеристик фона (темный, средний, светлый).

Величина освещенности устанавливает для двух типов искусственного освещения – общего и комбинированного.

Нормы устанавливаются для газоразрядных источников света. При использовании ламп накаливания следует снижать значение освещенности, принимаемое по таблицам на несколько ступеней по шкале освещенности.

Нормируемые значение освещенности следует увеличить по шкале освещенности по ряду оснований: при повышенной опасности травматизма, при специальных повышенных санитарных требованиях, при отсутствии в помещении естественного света и др.

Освещение – поверхностная плотность светового потока (единица измерения – люкс (лк)).

Где dF – световой поток, лм.

dS – освещаемая площадь, м².

Коэффициент пульсации освещенности является важным фактором, характеризующим качество освещения. Его значение равно:

Где Е_макс – максимальное значение пульсирующей освещенности на рабочей поверхности, лк.

Е_мин – минимальное значение пульсации освещенности, лк.

Е_ср – среднее значение освещенности, лк.

Показатель ослепленности – критерий оценки слепящего действия осветительной установки, определяется по формуле:

Где S – коэффициент ослепленности:

Где ∆В_пор – пороговая разница яркости объекта и фона при обнаружении объекта на фоне равномерной яркости.

(∆В_пор)_s – тоже при наличии в поле зрения яркого источника света.

Основным методом расчета общего равномерного искусственного освещения горизонтальной рабочей поверхности является метод коэффициента использования светового потока. В соответствии с ним необходимый световой поток определяется по формуле:

Где Fл – световой поток лампы, лм.

Ен – нормируемая минимальная величина освещенности по СНиП 23-05-95, лк.

Z – коэффициент неравномерности освещения. Для газоразрядных ламп его принимают равным 1,1, для ламп 1,15.

Кз – коэффициент запаса, зависит от вида технологического процесса и типа применяемых источников света.

N – число светильников в помещении.

n – число ламп в светильнике.

j – коэффициент использования светового потока.

f – коэффициент затенения, который вводится в расчет только при наличии крупногабаритного оборудования, затеняющего пространство.

Методика и порядок выполнения работы:

1. Установить стенки макета производственного помещения таким образом, чтобы стороны, окрашенные в темные тона, были обращены внутрь помещения.

2. Включить установку с помощью автомата защиты, находящегося на задней панели каркаса.

3. Включить лампы.

4. Произвести измерение освещенности с помощью люксметра – пульсаметра не менее чем в пяти точках макета производственного помещения. Определить среднее значение освещенности Е_ср.

5. Установить стенки макета производственного помещения таким образом, чтобы стороны, окрашенные в темные тона, были обращены внутрь помещения.

6. Произвести измерение освещенности с помощью люксметра – пульсаметра не менее чем в пяти точках макета производственного помещения. Определить среднее значение освещенности.

7. Сравнить полученные в результате измерений полученные значения освещенности с допустимыми значениями.

8. Рассчитать фактическое значение светового потока по формуле:

Где Е_ср – среднее значение освещенности, лк.

S – площадь помещения, м².

9. Вычислить коэффициент использования осветительный установки ŋ для вариантов с темной и светлой окраской стен по формуле:

Суммарный световой поток Fламп выбрать по нормальной мощности для каждого типа ламп.

Значение номинального светового потока, лм:

* — после минимальной продолжительности горения.

10. Повторить измерения для другого типа ламп.

11. Сравнить значение коэффициентов использования осветительных установок для случаев с использованием альтернативных источников света и различной окраски стен.

12. Измерить и сравнить между собой коэффициенты пульсации освещенности при включении одной люминесцентной лампы, затем – двух, трех и четырех люминесцентных ламп.

13. Выключить установку.

Результат исследований коэффициента использования осветительной установки:

Вывод: полученный световой поток меньше нормированного значения, следовательно, освещения одной лампы недостаточно для используемого помещения.

Вывод: полученный световой поток для стен, окрашенных в темные тона, меньше нормированного значения, следовательно, освещения одной лампы недостаточно для используемого помещения, а для помещения, окрашенного в светлые тона, достаточно одной лампы.

Вывод: полученный световой поток больше нормированного значения, следовательно, освещения достаточно для используемого помещения.

Вывод: В результате выполнения работы исследованы коэффициенты использования осветительной установки при различных лампах. Наилучшая освещенность достигается при использовании галогеновых ламп.

Ответы на контрольные вопросы:

Освещение выполняет полезную общефизиологическую функцию способствующую появлению благоприятного физического состояния человека.

Производственное освещение – неотъемлемый элемент условий труда. При освещении производственных помещений используют естественное освещение, создаваемое прямыми солнечными лучами и рассеянным светом небосвода и меняющемся в зависимости от географической широты, времени года и суток, степени облачности и прозрачности атмосферы, искусственное освещение, создаваемое электрическими источниками света, совмещенное освещение, при котором недостаточное по нормам естественное освещение дополняют искусственным.

2) Как нормируется искусственное освещение?

Нормирование рабочего помещения производится согласно СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение». В соответствии с ними регламентируются значения освещенности, коэффициента пульсации освещения и показателя ослепленности в зависимости от:

• Разряда и разряда зрительных работ.

• Типа освещения.

• Вида источника света.

• Особенностей зрительных работ, выполняемых в помещении.

Выделяют VIII разрядов и 4 подразряда (а, б, в, г) зрительных работ. Критерий для деления работ на разряды – наименьший размер объекта различения. Критерий для деления на подразряда – контраст объекта с фоном (малый, средний, большой), характеристик фона (темный, средний, светлый).

Величина освещенности устанавливает для двух типов искусственного освещения – общего и комбинированного.

Нормы устанавливаются для газоразрядных источников света. При использовании ламп накаливания следует снижать значение освещенности, принимаемое по таблицам на несколько ступеней по шкале освещенности.

Нормируемые значение освещенности следует увеличить по шкале освещенности по ряду оснований: при повышенной опасности травматизма, при специальных повышенных санитарных требованиях, при отсутствии в помещении естественного света и др.

3) Перечислите основные характеристики освещения и единицы их измерения?

Освещение – поверхностная плотность светового потока (единица измерения – люкс (лк)).

Коэффициент пульсации освещенности является важным фактором, характеризующим качество освещения, %.

Показатель ослепленности – критерий оценки слепящего действия осветительной установки.

Световой поток – количество излучаемой энергии, протекающей через единицу площади за единицу времени. Световой поток характеризует мощность источника света. Единица измерения светового потока – люмен (лм).

4) Какие искусственные источники света применяются на производстве? Достоинства и недостатки.

Источниками света при искусственном освещении являются газоразрядные лампы и лампы накаливания.

В лампах накаливания источником света является раскаленная вольфрамовая проволока. Лампы дают непрерывный спектр излучения с повышенной по сравнению с естественным светом интенсивностью в желто-красной области спектра. В промышленности используются для организации местного освещения. Недостатки: сравнительно небольшой срок службы и малая световая отдача (отношение создаваемого лампой светового потока и потребляемой электрической мощности) 8-20 лм/Вт.

Газоразрядные лампы делят на лампы низкого и высокого давления.

Люминесцентные лампы (низкого давления) представляют собой стеклянную трубку, внутренняя поверхность которого покрыта люминофором, наполненную дозированным количеством ртути (30-80 мг) и смесью инертных газов под низким давлением, около 400 Па. П противоположных концах внутри трубки размещаются электроды, между которыми, при включении лампы в сеть, возникает газовый разряд, сопровождающийся излучением в ультрафиолетовой области спектра. Это излучение преобразуется люминофором в видимое световое излучение, имеющее различную цветность в зависимости от состава люминофора.

Газовые лампы низкого давления со встроенным высокочастотным преобразователем (вихревые). Газовый разряд в них возбуждается на высоких частотах, за счет чего обеспечивается высокая светоотдача.

К газоразрядным лампам высокого давления (0,03 -0,08 МПа) относят дуговые ртутные лампы. В их спектре излучения преобладают составляющие зелено-голубой области спектра.

4.2 Системы и виды производственного освещения

При освещении производственных помещений используют естественное освещение, создаваемое прямыми солнечными лучами и рассеянным светом не­босвода и меняющемся в зависимости от географической широты, времени года и суток, степени облачности и прозрачности атмосферы; искусственное освещение, создаваемое электрическими источниками света, и совмещенное освещение, при котором недостаточное по нормам естественное освещение дополняют искусственным.

Конструктивно естественное освещение подразделяют на боковое (одно- и двухстороннее), осуществляемое через световые проемы в наружных стенах; верхнее – через аэрационные и зенитные фонари, проемы в кровле и перекрытиях; комбинированное – сочетание вер­хнего и бокового освещения.

Качество естественного освещения внутри помещений определяет световой коэффициент – отношение застекленной поверхности к площади пола

(4.1)

Согласно установленным нормативам световой коэффициент для отдельных помещений составляет 0,10,2.

Однако оценка естественной освещенности помещений только по световому коэффициенту не достаточна, т.к. при этом не учитываются факторы, влияющие на естественную освещенность: расположение окон и рабочих мест внутри помещения, высота и расположение противоположных зданий и т.п.

Естественное освещение характеризуется также тем, что создаваемая ос­вещенность изменяется в зависимости от времени суток, года, метео­рологических условий. Поэтому в качестве критерия оценки естественного освещения принята относительная величина – коэф­фициент естественной освещенности КЕО, не зависящий от вышеука­занных параметров. Он представляет собой отношение освещенности в данной точке помещения к одновременно измеренной освещенности наружной точки, освещенной рассеянным светом открытого небосвода

(4.2)

Искусственное освещение по конструктивному исполнению может быть двух видов – общее и комбинированное. Систему общего осве­щения применяют в помещениях, где по всей площади выполняются однотипные работы (литейные, сварочные, гальванические цехи), а также в административных, конторских и складских помещениях. При выполнении точных зрительных работ (например, слесарных, токарных, контрольных) в местах, где оборудование создает глубокие, резкие тени или рабочие поверхности расположены вертикально (штампы, гильотинные ножницы), наряду с общим освещением при­меняют местное. Совокупность местного и общего освещения назы­вают комбинированным освещением. Применение одного местного освещения внутри производственных помещений не допускается, по­скольку образуются резкие тени, зрение быстро утомляется и создается опасность производственного травматизма.

По функциональному назначению искусственное освещение под­разделяют на рабочее, аварийное и специальное, которое может быть охранным, дежурным, эвакуационным, эритемным, бактерицидным и др.

Рабочее освещение предназначено для обеспечения нормального выполнения производственного процесса, прохода людей, движения транспорта и является обязательным для всех производственных по­мещений.

Аварийное освещение устраивают для продолжения работы в тех случаях, когда внезапное отключение рабочего освещения (при авари­ях) и связанное с этим нарушение нормального обслуживания обору­дования могут вызвать взрыв, пожар, отравление людей, нарушение технологического процесса и т.д. Минимальная освещенность рабочих поверхностей при аварийном освещении должна составлять 5 % нор­мируемой освещенности рабочего освещения, но не менее 0,5 лк.

Эвакуационное освещение предназначено для обеспечения эвакуации людей из производственного помещения при авариях и отключении рабочего освещения; организуется в местах, опасных для прохода людей: на лестничных клетках, вдоль основных проходов производст­венных помещений, в которых работают более 50 человек.

Охранное освещение устраивают вдоль границ территорий, охраня­емых специальным персоналом.

Сигнальное освещение применяют для фиксации границ опасных зон; оно указывает на наличие опасности, либо на безопасный путь эвакуации.

Условно к производственному освещению относят бактерицидное и эритемное облучение помещений. Бактерицидное облучение («освещение») создается для обеззараживания воздуха, питьевой воды, продуктов питания. Наибольшей бактерицидной способностью обладают ультрафиолетовые лучи с  = 0,2540,257 мкм. Эритемное облучение создается в производственных помещениях, где недостаточно сол­нечного света (северные районы, подземные сооружения).

Для улучшения видимости объектов в поле зрения работающего должна отсутствовать прямая и отраженная блескость. Блескость — это повышенная яркость светящихся поверхностей, вызывающая на­рушение зрительных функций (ослепленность), т.е. ухудшение види­мости объектов. Блескость ограничивают уменьшением яркости источника света, правильным выбором защитного угла светильника, увеличением высоты подвеса светильников, правильным направлением светового потока на рабочую поверхность, а также изменением угла наклона рабочей поверхности. Там, где это возможно, блестящие поверхности следует заменять матовыми.

1. Какие виды естественного освещения применяются в производственных помещениях?

Естественное освещение бывает:

а) боковое одностороннее и двухстороннее, осуществляемое через оконные проемы и прозрачные стены;

б) верхнее — через фонари и прозрачную кровлю;

в) комбинированное — верхнее и боковое одновременно.

2. Каким параметром оценивается естественное освещение?

Естествен­ное освещение оценивается коэффициентом естественной освещенности (к.е.о.) и определяется выражением:

где е — коэффициент естественной освещенности в %;

Е_в — освещенность горизонтальной плоскости на уровне рабочей по­верхности внутри помещения в данной точке, лк;

Е_н — освещенность насущной горизонтальной поверхности, создавае­мой светом полностью открытого небосвода, лк.

3. Какие виды искусственного освещения применяются в производственных помещениях?

Искусственное освещение по функциональному назначению делит­ся на рабочее, аварийное, эвакуационное, охранное, дежурное, специаль­ное (бактерицидное, эритемное для искусственного загара).

По конструктивному исполнению искусственное освещение бывает:

а) общее равномерное и локализованное — для здания в целом, либо для отдельных участков работ;

б) местное — для отдельного рабочего места, в промышленности при­менение одного местного освещения не допускается.

в) комбинированное, когда к общему освещению добавляется местное.

4. Каким параметром оценивается искусственное освещение?

Искусственное освещение оценивается величиной освещенности, оп­ределяемой из выражения:

где Е_ср — средняя в пределах рассматриваемой поверхности величина ос­вещенности, в лк;

Ф — световой поток, в люменах;

S — освещаемая площадь на уровне рабочей поверхности, м².

5. Сущность и область применения метода коэффициента использования светового потока.

Метод коэффициента использования светового потока позволяет рас­считать среднюю освещенность поверхности с учетом всех падающих на нее прямых и отраженных потоков света.

где Е_н — нормируемая освещенность, лк;

К — коэффициент запаса;

z — коэффициент неравномерности;

— коэффициент использования светового потока,%;

n — общее число светильников.

6. Сущность и область применения точечного метода расчёта искусственного освещения.

Точечный метод позволяет определить освещенность любой точки поверхности, создаваемой светильниками с известными параметрами: светораспределением, силой света ламп и геометрическими характери­стиками, определяющими расположение светильника.

Освещенность точки А горизонтальной поверхности выражается формулой:

где — сила света источника (светильника) в направлении .

Освещенность вертикальной плоскости в точке А определяется выра­жением:

7. Как определяется коэффициент использования?

Коэффициент использования светового потока определяется по таблицам СНиП 23-05-95* в зависимости от тип светильника, коэффициентов отражения потолка , стен, пола, а также индекса помещения, который в свою очередь определяется из выражения:

где А, В — соответственно длина и ширина помещения, м;

Н_р – расчётная высота подвески светильника.

,

где Н – высота помещения, м;

Н_С – высота от светильника до потолка, м;

где Н_Г – высота от пола до уровня рабочей поверхности; принимается при работе сидя Н_Г = 0,8 мм; при работе стоя Н_Г = 1,5 м.

7.5 Производственное освещение. Основные светотехнические величины, виды и системы освещения

Про производственное освещение прописано в нормативе СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение».

Организация рационального освещения рабочих мест – один из основных вопросов охраны труда. При неудовлетворительном освещении резко снижается производительность труда, возможны несчастные случаи, появление близорукости, быстрая утомляемость.

В зависимости от источника света производственное освещение может быть трех видов: естественное, искусственное и совмещенное.

Освещение характеризуется количественными и качественными показателями. К количественным показателям относятся: световой поток, сила света, освещенность, яркость. К основным качественным показателям освещения относятся фон, контраст объекта с фоном, видимость, показатель ослепленности и дискомфорта, коэффициент пульсации.

Для естественного освещения характерна высокая диффузность дневного света от небосвода, что весьма благоприятно для зрительных условий работы. Естественное освещение подразделяют на боковое, осуществляемое через световые оконные проемы; верхнее, осуществляемое через аэрационные и зенитные фонари, проемы в перекрытиях; комбинированное – боковое с верхним.

Искусственное освещение предусматривается во всех производственных и бытовых помещениях, где недостаточно естественного сета, а также для освещения помещения в ночное время.

По функциональному назначению искусственное освещение подразделяют на рабочее, аварийное, эвакуационное, охранное, дежурное. Рабочее освещение обеспечивает зрительные условия нормальной работы, прохода людей и движения транспорта. Аварийное освещение устраивают для продолжения работы при внезапном отключении рабочего освещения. Эвакуационное освещение предусматривается для эвакуации людей из помещений при аварии в местах, опасных для прохода людей, на лестничных клетках. Для охранного освещения площадок предприятий и дежурного освещения помещений выделяют часть светильников рабочего или аварийного освещения.

В качестве источников света применяют газоразрядные лампы или лампы накаливания. Совокупность источника света и осветительной арматуры представляет собой светильник. Наиболее важными функциями осветительной арматуры являются предохранение глаз от чрезмерно больших яркостей источников света, а также перераспределение светового потока лампы, которое повышает эффективность осветительной установки. По распределению светового потока в пространстве различают светильники прямого, рассеянного и отраженного света, а по конструктивному исполнению светильники открытые, закрытые, защищенные, пыленепроницаемые, влагозащитные, взрывозащищенные, взрывобезопасные. По назначению светильники делятся на светильники общего и местного освещения.

Искусственное освещение может быть общим и комбинированным. Применение только местного освещения запрещается.

В рамках дипломного проекта произведем расчет освещенности.

Как уже отмечалось, помещение, в котором работает инженер-конструктор должно быть достаточно светлым. При отсутствии достаточной освещенности помещения в течение всего рабочего дня необходима установка осветительных приборов.

Производственное освещение, его виды

Световые величины и параметры

Современные производственные условия должны соответствовать тем требованиям, в основе которых лежит безопасность и здоровье работающих. Одно из таких условий – это освещенность рабочей зоны, потому что через глаза человек получает около $90$ % информации. С освещением связана производительность труда, степень утомления, безопасность. Освещение улучшает работу высшей нервной деятельности и оказывает большое влияние на суточный ритм организма. Существуют количественные показатели производственного освещения.

К этим показателям относятся:

1. Лучистый поток;
2. Световой поток;
3. Сила света;
4. Яркость света;
5. Освещенность.

Замечание 1

При температуре выше абсолютного нуля любое тело излучает лучистую энергию в окружающее пространство. Это всем хорошо известно из курса физики. Самым мощным источником этой лучистой энергии выступает Солнце.

Мощность лучистой энергии получила название лучистого потока (Ф), единицей измерения которого является Вт. Разная длина однородных лучистых потоков одинаковой мощности, что было установлено опытным путем, приводит к неодинаковым ощущениям в глазах. Это говорит о том, что глаза имеют неодинаковую чувствительность к излучениям различных длин волн.

Количественную характеристику лучистого потока представляет световой поток (F), который оценивается по световому ощущению на глаз. Единицей светового потока является люмен (ЛМ). Люмен имеет силу света в одну свечу.

Источники света, применяемые на практике, неравномерно распределяют световой поток в пространстве, поэтому чтобы охарактеризовать световое действие источника света в определенном направлении, применяют понятие силы света(I) – это плотность светового потока в пространстве. Единица измерения силы света – кандела (КД). Это основная световая величина, имеющая государственный световой стандарт.

Плотность светового потока на освещенной поверхности называется освещенностью (Е), за единицу измерения которой принят люкс (ЛК).

Яркость поверхности (L) является световой величиной. Эту величину непосредственно воспринимает глаз. Яркость светящей поверхности в разных направлениях является различной, например, зеркало в разных направлениях обладает различной яркостью. Это говорит о том, что яркость характеризуется не только величиной, но и направлением. Есть поверхности, которые имеют одинаковую яркость по всем направлениям, их называют равнояркими излучателями, например, свежевыпавший снег, шарообразный осветительный прибор и др.

Требования к производственному освещению

Для каждого производственного помещения существует определенное назначение, поэтому освещение, которое в этом помещении устраивается должно способствовать зрительной работе. Понятно, что видимость объектов будет лучше, если увеличить освещенность рабочей поверхности, их яркость будет выше, быстрее будут различаться детали, а это, безусловно, скажется на росте производительности труда. Например, освещенность конвейера сборки автомобилей была повышена до $75$ лк – производительность в результате возросла на $8$ %. Дальнейшее увеличение освещенности эффекта уже не дает, что горит об имеющемся её пределе, поэтому важно улучшать качество освещения. На рабочей поверхности при организации производственного освещения важно, чтобы яркость распределялась равномерно. Эта яркость должна быть обеспечена и в пределах окружающего пространства, чтобы при переводе взгляда с одной поверхности на другую глазам не приходилось переадаптироваться.

Равномерность естественного освещения крупных цехов может быть повышена с помощью комбинированного освещения. Равномерному распределению яркости будет способствовать светлый потолок, стены, оборудование, находящиеся в поле зрения работника.

Недопустимы в рабочей зоне резкие тени. Их наличие искажает формы и размеры объектов, осложняет их различение, утомляемость увеличивается, производительность труда снижается.

Опасными являются движущиеся тени, приводящие к травмам.

В поле зрения работника должна отсутствовать прямая и отраженная блесткость. Являясь повышенной яркостью светящихся поверхностей, она способна вызвать нарушение зрительных функций, т.е. значительно ухудшить видимость объектов. При возможности блестящие поверхности необходимо заменить матовыми. Важно, чтобы величина освещенности во времени была постоянной и равномерной по площади.

Световой поток должен иметь оптимальную направленность, это дает возможность хорошо рассмотреть внутренние поверхности деталей и различить рельефность элементов рабочей поверхности.

Замечание 2

Рационально выбранный тип источника света по спектральному составу обеспечивает правильную цветопередачу. Абсолютно электробезопасными должны быть все элементы осветительных установок – светильники, проводники, групповые щитки, трансформаторы и др. Они не должны стать причиной возникновения пожара или взрыва, должны быть просты, надежны и удобны в эксплуатации.

Виды производственного освещения

Высокая работоспособность и положительное психофизиологическое состояние работников в немалой степени зависит от правильно спроектированного и рационально выполненного освещения производственных помещений. В зависимости от источника света и конструктивного исполнения существует несколько видов производственного освещения.

1. По источнику света освещение может быть:

   • Естественное освещение, т.е. созданное небесным телом;
   • Искусственное освещение за счет электрических ламп;
   • Совмещенное освещение – сочетание естественного и искусственного.

   Спектральный состав естественного освещения наиболее приемлем, потому что содержит ультрафиолетовые лучи, необходимые человеку, обладающие высокой диффузностью. Естественное освещение может быть боковым, верхним, комбинированным. Одностороннее и двухстороннее боковое освещение осуществляется через световые проёмы в наружных стенах. Через световые проёмы в крыше идет верхнее естественное освещение, а комбинированное освещение представляет собой совокупность верхнего и бокового естественного освещения.

2. По конструктивному исполнению на две системы делится искусственное освещение:

   • Общее – обязательное освещение для всех производственных помещений;
   • Комбинированное, когда к общему освещению добавляется ещё местное, т.е. освещение непосредственно рабочего места.

3. Виды искусственного освещения по функциональному назначению:

   • Рабочее освещение, необходимое для нормального выполнения производственного процесса, прохода людей, движения транспорта.
   • Аварийное освещение. Используется в случаях внезапного отключения рабочего освещения для продолжения работы. Аварийная наименьшая освещенность рабочей поверхности должна составлять $5$ % освещенности, но не менее $2$ лк.
   • Эвакуационное освещение. Освещение используется для эвакуации людей при авариях и отключении рабочего освещения. Оно необходимо в местах, опасных для прохода людей, на лестничных клетках, вдоль основных проходов. Минимальная освещенность на полу должна быть не менее $0,5$ лк, а на открытых территориях не менее $0,2$ лк.
   • Охранное освещение. Оно, как правило, устраивается вдоль границ территорий, которые находятся под охраной специального персонала, и имеет наименьшую освещенность $0,5$ лк в ночное время.
   • Сигнальное освещение используется для фиксации границ опасных зон. Световой сигнал может указывать на наличие опасности или на безопасный путь эвакуации.

15.5. Освещение производственных помещений

органов женской половой сферы.

Вибрацией называются малые механические колебания, возникающие в упругих телах или телах, находящихся под воздействием переменного физического поля. Вибрация относится к факторам, обладающим высокой биологической активностью. Вибрационная патология стоит на втором месте (после пылевых) среди профессиональных заболеваний. Рассматривая нарушения состояния здоровья, вызванные вибрационным воздействием, следует отметить, что частота заболеваний определяется дозой (эквивалентным уровнем) вибрации, а особенности клинических проявлений формируются под влиянием ее спектра. Выделяют три вида вибрационной патологии от воздействия общей, локальной и толчкообразной вибраций.

При действии на организм общей вибрации страдают в первую очередь нервная система и анализаторы: вестибулярный, зрительный, тактильный. Вибрация является специфическим раздражителем для вестибулярного анализатора, причем линейные ускорения — для отолитового аппарата, расположенного в мешочках преддверия, а угловые ускорения — для полукружных каналов внутреннего уха.

У рабочих, чья профессия связана с вибрацией, отмечаются головокружения, расстройства координации движений, симптомы укачивания, вестибулярно-вегетативная неустойчивость. Нарушение зрительной функции проявляется сужением и выпадением отдельных участков полей зрения, снижением остроты зрения, иногда до 40%, субъективно — потемнением в глазах. Под влиянием общих вибраций отмечается снижение болевой, тактильной и вибрационной чувствительности. Особенно опасна толчкообразная вибрация, вызывающая микротравмы различных тканей с последующими реактивными изменениями. Общая низкочастотная вибрация влияет на обменные процессы, проявляющиеся в изменении углеводного, белкового, ферментного, витаминного и холестеринового обменов, биохимических показателей крови.

Вибрационная болезнь от воздействия общей вибрации и толчков регистрируется у водителей транспорта и операторов транспортно-технологических машин и агрегатов, на заводах железобетонных изделий. Для водителей машин, трактористов, бульдозеристов, машинистов экскаваторов, подвергающихся воздействию низкочастотной и толчкообразной вибраций, характерны изменения в пояснично-крестцовом отделе позвоночника. Рабочие часто жалуются на боли в пояснице, конечностях, в области желудка, на отсутствие аппетита, бессонницу, раздражительность, быструю утомляемость. В целом картина воздействия низко- и средне-частотной вибрации выражается общими вегетативными расстройствами с периферическими нарушениями, преимущественно в конечностях, снижением сосудистого тонуса и чувствительности.

Бич современного производства, особенно машиностроения, — локальная вибрация. От нее страдают главным образом люди, работающие ручным механизированным инструментом. Локальная вибрация вызывает спазмы сосудов кисти, предплечий, нарушает снабжение конечностей кровью. Одновременно колебания действуют на нервные окончания, мышечные и костные ткани, вызывают снижение костной чувствительности, отложение солей в суставах пальцев, деформацию и уменьшение подвижности суставов. Колебания низких частот вызывают резкое снижение тонуса капилляров, а колебания высоких частот — спазм сосудов.

Сроки развития периферических расстройств зависят не столько от уровня, сколько от дозы вибрации в течение рабочей смены. Преимущественное значение имеет время непрерывного контакта с источником вибрации и суммарное время воздействия вибрации за смену. Длительное систематическое воздействие вибрации приводит к развитию вибрационной болезни, которая включена в список профессиональных заболеваний.

К факторам производственной среды, усугубляющим вредное воздействие вибраций на организм, относятся чрезмерные мышечные нагрузки, неблагоприятные климатические условия, особенно пониженная температура, шум высокой интенсивности, психоэмоциональный стресс. Охлаждение и смачивание рук значительно повышают риск развития вибрационной болезни за счет усиления сосудистых реакций. Параметры производственной вибрации и правила работы с виброопасными механизмами и оборудованием регламентируются следующими документами: ГОСТ 12.1.012-90 «ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования», санитарные нормы СН 2.2.4/2.1.8.556-96 «Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий». Документы классифицируют вибрации, устанавливают методы их гигиенической оценки, нормируемые параметры и их допустимые значения, режимы труда лиц, подвергающихся воздействию вибрации, требования к обеспечению вибробезопасности и вибрационные характеристики машин.

15.5.1.Основные светотехнические характеристики

Правильно спроектированное и рационально выполненное освещение производственных помещений оказывает положительное воздействие на работающих, способствует повышению

эффективности и безопасности труда, снижает утомление и травматизм, помогает сохранить высокую работоспособность. Свет представляет собой электромагнитное излучение с длиной волны 0,38-0,76 мкм. Освещение характеризуется количественными и качественными показателями. К количественным показателям относятся:

∙световой поток — часть лучистого потока, воспринимаемая человеком как свет; характеризует мощность светового излучения, измеряемую в люменах [лм];

∙освещенность — поверхностная плотность светового потока; определяется как отношение светового потока, равномерно падающего на освещаемую поверхность, к ее площади, измеряется в люксах [лк];

∙яркость поверхности под углом к нормали — это отношение силы света, излучаемого освещаемой или светящейся поверхностью в этом направлении, к площади проекции этой поверхности на плоскость, перпендикулярную к данному направлению.

Для качественной оценки условий зрительной работы используют такие показатели,

как фон, контраст объекта с фоном, показатель ослепленности, видимости.

Фон — это поверхность, на которой происходит различение объекта. Фон характеризуется способностью поверхности отражать падающий на нее световой поток. Эта способность (коэффициент отражения) определяется как отношение отраженного от поверхности светового потока к падающему на нее световому потоку.

Контраст объекта с фоном — степень различения объекта и фона — характеризуется соотношением яркостей рассматриваемого объекта (точки, линии, знака, пятна, трещины или других элементов) и фона.

Показатель ослепленности — критерий оценки слепящего действия, создаваемого осветительной установкой.

Видимость — способность глаза воспринимать объект. Она зависит от освещенности, размера объекта, его яркости, контраста объекта с фоном, длительности экспозиции.

15.5.2. Системы и виды производственного освещения

При освещении производственных помещений используют естественное освещение, создаваемое прямыми солнечными лучами и рассеянным светом небосвода и меняющееся в зависимости от географической широты, времени года и суток, степени облачности и прозрачности атмосферы; искусственное освещение, создаваемое электрическими источниками света, и совмещенное освещение, при котором недостаточное по нормам естественное освещение дополняют искусственным.

Конструктивно естественное освещение подразделяют на боковое (одно- и двухстороннее), осуществляемое через световые проемы в наружных стенах; верхнее — через аэрационные и зенитные фонари, проемы в кровле и перекрытиях; комбинированное — сочетание верхнего и бокового освещения.

Искусственное освещение по конструктивному исполнению может быть двух видов — общее и комбинированное. Систему общего освещения применяют в помещениях, где по всей площади выполняются однотипные работы (литейные, сварочные, гальванические цехи), а также в административных, конторских и складских помещениях. Различают общее равномерное освещение (световой поток распределяется равномерно по всей площади без учета расположения рабочих мест) и общее локализованное освещение (с учетом расположения рабочих мест).

При выполнении точных работ (например, слесарных, токарных, контрольных) в местах, где оборудование создает глубокие, резкие тени или рабочие поверхности расположены вертикально (штампы, гильотинные ножницы), наряду с общим освещением применяют местное. Совокупность общего и местного освещения называют комбинированным освещением. Применение одного местного освещения внутри производственных помещений не допускается, поскольку образуются резкие тени, зрение быстро утомляется и создается опасность производственного травматизма.

По функциональному назначению искусственное освещение подразделяют на рабочее, аварийное и специальное, которое может быть охранным, дежурным, эвакуационным, бактерицидным и др.

Рабочее освещение предназначено для обеспечения нормального выполнения производственного процесса и является обязательным для всех производственных помещений.

Аварийное освещение устанавливают для продолжения работы в тех случаях, когда внезапное отключение рабочего освещения (при авариях) и связанное с этим нарушение нормального обслуживания оборудования может вызвать взрыв, пожар, отравление людей, нарушение технологического процесса и т. д. Минимальная освещенность рабочих поверхностей при аварийном освещении должна составлять 5% от нормируемой рабочей освещенности, но не менее 2 лк.

Эвакуационное освещение предназначено для обеспечения эвакуации людей из про-

изводственного помещения при авариях и отключении рабочего освещения. Оно организуется в местах, опасных для прохода людей: на лестничных клетках, вдоль основных проходов производственных помещений, в которых работают более 50 человек. Максимальная освещенность пола основных проходов и ступенек при эвакуационном освещении должна быть не менее 0,5 лк, открытых территорий — не менее 0,2 лк.

Охранное освещение устраивают вдоль границ территорий, охраняемых специальным персоналом. Наименьшая освещенность в ночное время 0,5 лк.

15.5.3. Основные требования к производственному освещению

Основной задачей производственного освещения является поддержание на рабочем месте освещенности, соответствующей характеру зрительной работы. Увеличение освещенности рабочей поверхности улучшает видимость рабочих объектов за счет повышения их яркости, увеличивает скорость различения деталей, что сказывается на росте производительности труда.

При организации производственного освещения необходимо обеспечить равномерное распределение яркости на рабочей поверхности и окружающих предметах.

Перевод взгляда с ярко освещенной на слабо освещенную поверхность вынуждает глаз переадаптироваться, что ведет к утомлению зрения и, соответственно, к снижению производительности груда.

Производственное освещение должно обеспечить отсутствие в поле зрения работающего резких теней. Наличие резких теней искажает размеры и формы объектов различения и тем самым повышает утомляемость, снижает производительность труда. Особенно вредны движущиеся тени, которые могут привести к травмам. Тени необходимо смягчать, применяя, например, светильники со светорассеивающими молочными стеклами. При естественном освещении для этой цели используются солнцезащитные устройства (жалюзи, козырьки и т. д.).

Для улучшения видимости объектов в поле зрения работающего должна отсутствовать прямая и отраженная блескость. Блескость — это повышенная яркость светящихся поверхностей, вызывающая нарушение зрительных функций (ослепленность) и тем самым ухудшающая видимость объектов. Блескость ограничивают уменьшением яркости источника света, правильным выбором защитного угла светильника, увеличением высоты подвеса светильников, правильным направлением светового потока на рабочую поверхность, а также изменением угла наклона рабочей поверхности.

При организации производственного освещения следует выбирать спектральный состав светового потока. Это требование особенно существенно для обеспечения правильной цветопередачи, а в отдельных случаях — для усиления цветовых контрастов. Оптимальный спектральный состав обеспечивается естественным освещением.

Осветительные установки должны быть удобны и просты в эксплуатации, долговечны, отвечать требованиям эстетики, электробезопасности, а также не должны становиться причиной взрыва или возникновения пожара.

15.5.4. Нормирование производственного освещения

Естественное и искусственное освещение в помещениях регламентируется нормами СНиП 23-05-95 в зависимости от характера зрительной работы, системы и вида освещения, фона, контраста объекта с фоном. Характер зрительной работы определяется наименьшим размером объекта различения (например, при работе с приборами — толщиной линии градуировки шкалы, при чертежных работах — толщиной самой тонкой линии). В зависимости от размера объекта различения все виды работ, связанные со зрительным напряжением, делятся на восемь разрядов, которые, в свою очередь, в зависимости от фона и контраста объекта с фоном делятся на четыре подразряда.

Искусственное освещение нормируется количественными (минимальной освещенностью) и качественными показателями (показателями ослепленности и дискомфорта, коэффициентом пульсации освещенности). Принято раздельно нормировать искусственное освещение в зависимости от источников применяемого света и системы освещения. Например, нормативное значение освещенности для газоразрядных ламп из-за их большей светоотдачи при прочих равных условиях выше, чем для ламп накаливания. При комбинированном освещении доля общего освещения должна составлять не менее 10% от нормируемой освещенности (не менее 150 лк для газоразрядных ламп и 50 лк для ламп накаливания).

Для ограничения слепящего действия светильников общего освещения в производственных помещениях показатель освещенности не должен превышать 20-80 единиц в зависимости от продолжительности и разряда зрительной работы. При освещении производственных помещений газоразрядными лампами, питаемыми переменным током промышленной частоты 50 Гц, глубина пульсаций не должна превышать 10-20% в зависимости от характера выполняемой работы.