Нормирование освещенности

Теоретическая часть

Данный раздел курсовой работы содержит краткие теоретические сведения о влиянии освещенности на безопасность трудовой деятельности, об основных светотехнических характеристиках, о расчете и нормировании искусственного освещения.

Рациональное освещение помещений — один из наиболее важных

факторов, от которых зависит эффективность трудовой деятельности человека.

Наиболее важной областью оптического спектра электромагнитного излучения является видимый свет. Свет – это возбудитель зрительной сенсорной системы, обеспечивающей нас информацией об окружающей среде. Параметры видимого света влияют на способность получать ощущения и восприятия об окружающей среде.

Освещение выполняет полезную общефизиологическую функцию, способствующую появлению благоприятного психического состояния людей. С улучшением освещения повышается работоспособность, качество работы, снижается утомляемость, вероятность ошибочных действий, травматизма, аварийности.

Для гигиенической оценки условий освещения используются светотехнические единицы, принятые в физике.

Видимое излучение – участок спектра электромагнитных колебаний в диапазоне длины волн от 380 до 770 нанометров (нм), воспринимаемый человеческим глазом.

Световой поток F – мощность лучистой энергии, оцениваемой по световому ощущению, воспринимаемому человеческим глазом. За единицу светового потока принят люмен (лм).

Световой поток, отнесенный к пространственной единице – телесному углу ψ, называется силой света Iα:

Iα = dF/dψ (1)

где dF – световой поток, равномерно распределяющийся в пределах телесного угла dψ;

За единицу силы света принята кандела (кд).

Освещенность Е – плотность светового потока на освещаемой поверхности. За единицу освещенности принят люкс (лк):

E = dF/dS (2)

где dS – площадь поверхности, на которую падает световой поток dF.

Яркость поверхности L в данном направлении – отношение силы света, излучаемого поверхностью в этом направлении, к проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную данному направлению. Единица яркости – кандела на квадратный метр (кд/м² )

La=dIa/dS×cosa (3)

где dIa – сила света, излучаемого поверхностью dS в направлении a.

Яркость освещенных поверхностей зависит от их световых свойств, от степени освещенности, а в большинстве случаев также от угла, под которым поверхность рассматривается.

Световые свойства поверхностей характеризуются коэффициентами отражения r, пропускания t и поглощения b. Эти коэффициенты безразмерные и измеряются в долях единицы (r + t+ b = 1) или в процентах:

r=Fr/F; t=Ft/F; b=Fb/F (4)

где Fr, Ft, Fb – соответственно отраженный, поглощенный и прошедший через поверхность световой поток F – падающий на поверхность световой поток.

Требуемый уровень освещенности определяется степенью точности зрительных работ. Для рациональной организации освещения необходимо не только обеспечить достаточную освещенность рабочих поверхностей, но и создать соответствующие качественные показатели освещения. К качественным характеристикам освещения относятся равномерность распределения светового потока, блескость, фон, контраст объекта с фоном и т. д.

Различают прямую блескость, возникшую от ярких источников света и частей светильников, попадающих в поле зрения работающих, и отраженную блескость от поверхностей с зеркальным отражением. Блескость в поле зрения вызывает чрезмерное раздражение и снижает чувствительность и работоспособность глаза. Такое изменение нормальных зрительных функций называется слепимостью.

Слепящее действие зависит не только от блескости поверхности, направленной к глазу, но и от контраста различения с фоном (К), который определяется отношением абсолютной разности между яркостью объекта и фона к яркости фона: чем он меньше, тем больше ослепленность.

Контраст объекта различения с фоном (К) считается:

большим – при К > 0,5;

средним – при К = 0,2 – 0,5;

малым – при К < 0,2.

Чтобы избежать слепящего действия света, необходимо подвешивать лампы на определенной высоте, которую выбирают в зависимости от мощности лампы и защитного угла (угла падения света на рабочее место) с учетом отражающих поверхностей. Для повышения видимости целесообразно увеличить контраст различаемых объектов, что более эффективно и экономично в сравнении с увеличением освещенности рабочей поверхности. При повышении контраста следует учитывать цветность и коэффициенты отражения объектов и фона.

Фоном считается поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на которой он рассматривается, фон характеризуется способностью отражать световой поток и считается светлым при коэффициенте отражения поверхности r>0,4, средним при r=0,2–0,4 и темным при r<0,2.

Для повышения равномерности распределения яркостей в поле зрения потолки и стены рекомендуется окрашивать в светлые тона: салатовый, светло-желтый, кремовый, светло-зеленый или бирюзовый.

Производственное оборудование рекомендуется окрашивать в светло-зеленые тона, движущиеся части – светло-желтые, а открытые механизмы в ярко-красный цвет

Для освещения производственных, служебных, бытовых помещений используют естественный свет и свет от источников искусственного освещения.

Искусственное освещение предусматривается в помещениях, в которых недостаточно естественного света, или для освещения помещения в часы суток, когда естественная освещенность отсутствует.

Искусственное освещение может быть общим (все производственные помещения освещаются однотипными светильниками, равномерно расположенными над освещаемой поверхностью и снабженными лампами одинаковой мощности) и комбинированным (к общему освещению добавляется местное освещение рабочих мест светильниками, находящимися у аппарата, станка, приборов и т.д.). Использование только местного освещения недопустимо, так как резкий контраст между ярко освещенными и неосвещенными участками утомляет глаза, замедляет процесс работы и может послужить причиной несчастных случаев и аварий.

По функциональному назначению искусственное освещение подразделяется на рабочее, дежурное, аварийное.

Рабочее освещение обязательно во всех помещениях и на освещаемых территориях для обеспечения нормальной работы людей и движения транспорта.

Дежурное освещение включается во внерабочее время.

Аварийное освещение предусматривается для обеспечения минимальной освещенности в производственном помещении на случай внезапного отключения рабочего освещения.

В современных многопролетных одноэтажных зданиях без световых фонарей с одним боковым остеклением в дневное время суток применяют одновременно естественное и искусственное освещение (совмещенное освещение).

В современных осветительных установках, предназначенных для освещения производственных помещений, в качестве источников света применяют лампы накаливания, галогенные и газоразрядные.

Свечение в лампах накаливания возникает в результате нагрева вольфрамовой нити до высокой температуры.

Галогенные лампы накаливания наряду с вольфрамовой нитью содержат в колбе пары того или иного галогена (например, иода), который повышает температуру накала нити и практически исключает испарение. Они имеют более продолжительный срок службы (до 3000 ч) и более высокую светоотдачу (до 30 лм/Вт).

Газоразрядные лампы излучают свет в результате электрических разрядов в парах газа. На внутреннюю поверхность колбы нанесен слой светящегося вещества – люминофора, трансформирующего электрические разряды в видимый свет. Различают газоразрядные лампы низкого (люминесцентные) и высокого давления.

Люминесцентные лампы создают в производственных и других помещениях искусственный свет, приближающийся к естественному, более экономичны в сравнении с другими лампами и создают освещение более благоприятное с гигиенической точки зрения.

Сравнительные параметры источников света широкого применения представлены в таблице А.

Таблица А.

К другим преимуществам люминесцентных ламп относятся больший срок службы (10000 ч) и высокая световая отдача, достигающая для ламп некоторых видов 75 лм/Вт, т. е. они в 2,5-3 раза экономичнее ламп накаливания. Свечение происходит со всей поверхности трубки, а, следовательно, яркость и слепящее действие люминесцентных ламп значительно ниже ламп накаливания. Низкая температура поверхности колбы делает лампу относительно пожаробезопасной.

Источник: MirZnanii.com

Нормы производственного освещения приведены в техническом кодексе установившейся практики ТКП 45- 2.04- 153- 2009 (02250) «Естественное и искусственное освещение. Строительные нормы проектирования» [39 ]. Помещения с постоянным пребыванием людей должны иметь, как правило, естественное освещение. Без естественного освещения допускается проектировать помещения, которые определены строительными нормами на проектирование зданий и сооружений, нормативными документами по строительному проектированию зданий отдельных отраслей промышленности, утвержденными в установленном порядке, а также помещения, размещение которых разрешено в подвальных и цокольных этажах зданий.

Для нормирования естественного и совмещенного освещения применяют величину, называемую коэффициентом естественного освещения (КЕО) и определяемую по формуле:

Е _вн

КЕО = ^{______ .} 100, %,

Е _нар

где: Е _вн – освещенность внутри помещения, лк;

Е _нар – освещенность всего небосвода снаружи помещения (лк).

В небольших помещениях при одностороннем боковом естественном освещении нормируется минимальное значение коэффициента естественного освещения КЕО в точке, расположенной на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности на расстоянии 1м от стены, наиболее удаленной от световых проемов, а при двустороннем боковом освещении в точке посередине помещения. В крупногабаритных производственных помещениях при боковом освещении минимальное значение КЕО нормируется в точке, удаленной от световых проемов:

-на 1,5 высоты помещения для работ I-IV разрядов;

-на 2 высоты помещения для работы V-VII разрядов;

-на3 высоты помещения для работы VIII разряда.

При верхнем или комбинированном естественном освещении нормируется среднее значение КЕО в точках, расположенных на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза и условной рабочей поверхности (или пола). Первая и последняя точки принимаются на расстоянии 1м от поверхности стен (перегородок) или осей колонн.

Допускается деление помещения на зоны с боковым освещением (зоны, примыкающие к наружным стенам с окнами) и зоны с верхним освещением.
рмирование и расчет естественного освещения в каждой зоне производятся независимо. В производственных помещениях со зрительной работой I-III разрядов следует устраивать совмещенное освещение. Допускается верхнее естественное освещение в сборочных цехах, в которых выполняются в значительной части объема помещения на разных уровнях от пола и на различно ориентированных в пространстве рабочих поверхностях. При этом нормированные значения КЕО принимаются для разрядов I-III соответственно 10,7,5%.

Нормированные значения КЕО для зданий, располагаемых в различных районах, умножают на коэффициент светового климата m_н , определяемый по таблицам.

В основных помещениях жилых домов и дошкольных учреждений нормированные значения КЕО обеспечиваться на уровне пола. В первой группе административных районов для жилых комнат и кухонь – 0,5, для групповых игральных, столовых и спален – 1,5.

Расчет естественного освещения помещений производится без учета мебели, оборудования и других затеняющих предметов. Установленные расчетом размеры световых проемов допускается изменять на ±10 %.

Неравномерность естественного освещения производственных и общественных зданий с верхним или комбинированным естественным освещением не должна превышать 3:1. Расчетное значение КЕО при верхнем и комбинированном естественном освещении в любой точке на линии пересечения условной рабочей поверхности и плоскости характерного вертикального разреза помещения должно быть не менее нормированного значения КЕО при боковом освещении для работ соответствующих разрядов.
равномерность естественного освещения не нормируются для помещений с боковым освещением для производственных помещений, в которых выполняются работы разрядов VII и VII верхнем и боковом освещении для вспомогательных помещений и помещений общественных зданий, в которых выполняются работы разрядов Г и Д.

Совмещенное освещение помещений про­изводственных зданий следует предусматривать:

а) для производственных помещений, в которых выполняются работы I-III разрядов;

б) для производственных и других помещений в случаях, когда по условиям технологии, органи­зации производства или климата невозможно или нецелесообразно обеспечить нормированное значение КЕО одним естественным освещением;

в) в соответствии с нормативными документами по строительному проектированию зданий и со­оружений отдельных отраслей промышленности, утвержденными в установленном порядке.

Совмещенное освещение помещений жилых и общественных зданий, административных и бы­товых зданий предприятий допускается преду­сматривать в случаях, когда это требуется по ус­ловиям выбора рациональных объемно-плани­ровочных решений за исключением:

жилых комнат и кухонь жилых домов;

помещений для пребы­вания детей;

учебных и учебно-производственных помещений школ и учебных заведений;

спальных помещений санаториев и домов отдыха.

Общее (независимо от принятой системы освещения) искусственное освещение произ­водственных помещений, предназначенных для постоянного пребывания людей, должно обес­печиваться газоразрядными источниками света.

Выбор источников света следует производить в соответствии с нормами.

Применение ламп накаливания допускается в отдельных случаях, когда по условиям техноло­гии, среды или требований оформления ин­терьера использование газоразрядных источников света невозможно или нецелесообразно.

Нормированные значения КЕО для произ­водственных помещений должны приниматься при совмещенном освещении по таблице 2.8.

Таблица 2.8

Рабочее освещение следует предусматри­вать для всех помещений зданий, а также уча­стков открытых пространств, предназначенных для работы, прохода людей и движения транс­порта. Для помещений, имеющих зоны с раз­ными условиями естественного освещения и различными режимами работы должно преду­сматриваться раздельное управление освеще­нием таких зон. При необходимости часть све­тильников рабочего или аварийного освещения может использоваться для дежурного освеще­ния.

Нормируемые характеристики освещения в по­мещениях и снаружи зданий могут обеспечи­ваться как светильниками рабочего освещения, так и совместным действием с ними светильни­ков освещения безопасности и (или) эвакуаци­онного освещения.

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 кроме разрядных ис­точников света рекомендуется использовать лампы накаливания, в том числе галогенные. Применение ксеноновых ламп внутри помещений не допускается.

Нормы освещенности, приведенные в таб­лице 2.8, следует повышать на одну ступень шкалы освещенности в следующих случаях:

а) при работах I-VI разрядов, если зрительная работа выполняется более половины рабочего Дня;

б) при повышенной опасности травматизма, если освещенность от системы общего осве­щения составляет 150 лк и менее (работа на дисковых пилах, гильотинных ножницах и т. п.);

в) при специальных повышенных санитарных требованиях (например, на предприятиях пи­щевой и химико-фармацевтической промышленности), если освещенность от системы об­щего освещения 500 лк и менее;

г) при работе или производственном обучении подростков, если освещенность от системы общего освещения — 300 лк и менее;

д) при отсутствии в помещении естественного света и постоянном пребывании .работающих, если освещенность от системы общего освещения — 750 лк и менее;

е) при наблюдении деталей, вращающихся со скоростью, равной или более 500 об/мин, или объектов, движущихся со скоростью, равной или более 1,5 м/мин;

ж) при постоянном поиске объектов различения на поверхности размером 0,1 м² и более;

з) в помещениях, где более половины рабо­тающих старше 40 лет.

При наличии одновременно нескольких призна­ков нормы освещенности следует повышать не более чем на одну ступень.

В помещениях, где выполняются работы IV-VI разрядов, нормы освещенности следует снижать на одну ступень при кратковременном пребывании людей или при наличии оборудо­вания, не требующего постоянного обслужива­ния.

При выполнении в помещениях работ I-III, Ivа, Ivб, Ivв, Vа разрядов следует применять систему комбинированного освещения. Предусматривать систему общего освещения допус­кается при технической невозможности или не­целесообразности устройства местного осве­щения, что конкретизируется в отраслевых нормах освещения, согласованных с органами Государственного санитарного надзора.

При наличии в одном помещении рабочих и вспомогательных зон следует предусматривать локализованное общее освещение (при любой системе освещения) рабочих зон и менее ин­тенсивное освещение вспомогательных зон, относя их к разряду VIIIа.

Освещенность рабочей поверхности, созда­ваемая светильниками общего освещения в системе комбинированного, должна составлять

не менее 10 % нормируемой для комбиниро­ванного освещения при тех источниках света, которые применяются для местного освещения. При этом освещенность должна быть не менее 200 лк при разрядных лампах, не менее 75 лк – при лампах накаливания. Создавать осве­щенность от общего освещения в системе ком­бинированного более 500 лк при разрядных лампах и более 150 лк при лампах накаливания допускается только при наличии обоснований.

В помещениях без естественного света осве­щенность рабочей поверхности, создаваемую светильниками общего освещения в системе комбинированного, следует повышать на одну ступень.

Отношение максимальной освещенности к минимальной не должно превышать для работ I-III разрядов при люминесцентных лампах 1,3, при других источниках света – 1,5, для работ разрядов IV-VII — 1,5 и 2,0 соответственно.

Неравномерность освещенности допускается повышать до 3,0 в тех случаях, когда по усло­виям технологии светильники общего освеще­ния могут устанавливаться только на площад­ках , колоннах или стенах помещения.

В производственных помещениях освещен­ность проходов и участков, где работа не произво­дится, должна составлять не более 25 % от нор­мируемой освещенности, создаваемой све­тильниками общего освещения, но не менее 75 лк при разрядных лампах и не менее 30 лк при лампах накаливания.

В цехах с полностью автоматизированным технологическим процессом следует преду­сматривать освещение для наблюдения за ра­ботой оборудования, а также дополнительно включаемые светильники общего и местного освещения для обеспечения необходимой (в соответствии с Приложением 1) освещенности при ремонтно-наладочных работах.

Показатель ослепленности от светильни­ков общего освещения (независимо от системы освещения) не должен превышать значений, указанных в Приложении 1.

Показатель ослепленности не ограничивается для помещений, длина которых не превышает двойной высоты подвеса светильников над по­лом, а также для помещений с временным пре­быванием людей и для площадок, предназна­ченных для прохода или обслуживания обору­дования.

Для местного освещения рабочих мест следует использовать светильники с непросве­чивающими отражателями. Светильники долж­ны располагаться таким образом, чтобы их све­тящие элементы не попадали в поле зрения работающих на освещаемом рабочем месте и на других рабочих местах.

Местное освещение рабочих мест, как правило, должно быть оборудовано регуляторами осве­щения.

Местное освещение зрительных работ с трех­мерными объектами различения следует вы­полнять:

— при диффузном отражении фона — светиль­ником, отношение наибольшего линейного раз­мера светящей поверхности которого к высоте расположения ее над рабочей поверхностью составляет не более 0,4 при направлении оптической оси в центр рабочей поверхности под углом не менее 30° к вертикали;

— при направленно-рассеянном и смешанном отражении фона — светильником, отношение наименьшего линейного размера светящей по­верхности которого к высоте расположения ее над рабочей поверхностью составляет не ме­нее 0,5, а ее яркость — от 2500 до 4000 кд/м².

Яркость рабочей поверхности не должна пре­вышать значений, указанных в таблице 2.9.

Таблица 2.9

Коэффициент пульсации освещенности на рабочих поверхностях при питании источников света током частотой менее 300 Гц не должен превышать значений, указанных в Приложении 1.

Коэффициент пульсации не ограничивается:

—при частоте питания 300 Гц и более;

—для помещений с периодическим пребыва­нием людей, при отсутствии в них условий для возникновения стробоскопического эффекта.

В помещениях, где возможно возникновение стробоскопического эффекта, необходимо включение соседних ламп в 3 фазы питающего напряжения или включение их в сеть с элек­тронными пускорегулирующими аппаратами.

Освещенность рабочих поверхностей мест производства работ, расположенных вне зда­ний и под навесом, должна приниматься по таблице 2.10

Таблица 2.10

Горизонтальную освещенность площадок предприятий в точках ее минимального значе­ния на уровне земли или дорожных покрытий следует принимать по таблице 2.10

Наружное освещение должно иметь управление, независимое от управления осве­щением внутри зданий.

Для ограничения слепящего действия наружного освещения мест производ­ства работ и территорий промышленных пред­приятий высота установки светильников над уровнем земли должна быть:

а) для светильников с защитным углом менее 15° — не менее 5 м;

б) для светильников с защитным углом 15° и более — не менее 3,5 м при любых источниках света.

Допускается не ограничивать высоту подвеса светильников с защитным углом 15° и более (или из молочного стекла без отражателей) на площадках для прохода людей или обслуживания технологического (или инже­нерного) оборудования, а также у входа в зда­ние.

Высота установки светильников рассеян­ного света должна быть не менее 3 м при све­товом потоке источника света до 6000 лм и не менее 4 м при световом потоке более 6000 лм.

При системе комбинированного искусственного освещения нормируются значения освещенности в лк, создаваемой местным и общим освещением на рабочих поверхностях, а также дополнительно приведены значения освещенности, создаваемой только общим освещением. Это делается для того, чтобы не допустить чрезмерного перепада освещенности рабочих поверхностей и окружающего пространства.

Для искусственного освещения нормируются также величины показателя ослепленности и коэффициента пульсации освещенности.

Источник: megaobuchalka.ru

Классификация систем освещения

Основные светотехнические величины

ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ

Известно, что около 80 % всей информации о внешнем мире человек получает через зрительные ощущения. Правильно организованное освещение создает благоприятные условия, снижающие утомляемость, уровень производственного травматизма и профессиональных заболеваний.

Свет – это видимое электромагнитное излучение в диапазоне длин волн 380 – 760 нм, которое, попадая на сетчатку глаза, вызывает зрительное ощущение.

Освещение производственных помещений характеризуется количественными и качественными показателями.

Количественные показатели

Световой поток F характеризует мощность светового излучения. Единица измерения – люмен (лм). Измерение основано на зрительном восприятии.

Сила света I – световой поток dF, распространяющийся внутри телесного угла dW:

I = dF / dW. (5.1)

Единица измерения – кандела (кд).

Яркость L – отношение силы света dI, излучаемого в рассматриваемом направлении, к площади освещенной поверхности dS:

L = dI / dS cos α, (5.2)

где α – угол между нормалью к элементу поверхности dS и направлением, для которого рассчитывается яркость. Единица измерения – кандела на квадратный метр (кд/м²).

Освещенность E – отношение светового потока d F, падающего на элемент поверхности, к площади этого элемента dS:

E = dF / dS. (5.3)

Единица измерения – люкс (лк).

Качественные показатели

Фон – поверхность, непосредственно прилегающая к объекту различения. Фон характеризуется коэффициентом отражения ρ и считается светлым при ρ > 0,4; средним – при ρ = 0,2 – 0,4 и темным, если ρ < 0,2.

Контраст объекта различения с фоном K характеризуется соотношением яркостей фона и объекта:

K = (L_О – L_Ф) / L_Ф, (5.4)

где L_О и L_Ф – соответственно яркости объекта и фона. Контраст считается малым при К < 0,2, средним – при 0,2 ≤ К ≤ 0,5, большим – при К > 0,5.

Блескость – повышенная яркость светящихся поверхностей, вызывающая нарушение зрительных функций, т. е. ухудшение видимости объектов.

Видимость V характеризует способность глаза воспринимать объект:

V = K / K_пор, (5.5)

где K – контраст между объектом и фоном; K_пор – пороговый контраст – это контраст, когда объект едва различим на фоне.

Коэффициент пульсации K_п – оценка относительной глубины колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока источника света при питании его переменным током:

K_п = (E_max – E_min) ּ 100 / (2 ּ E_ср), (5.6)

где E_max, E_min, E_ср – соответственно максимальное, минимальное и среднее значения освещенности за период ее колебаний.

Показатель ослепленности P – критерий оценки слепящего действия, создаваемого осветительной установкой.

P = (V₁ / V₂ – 1) ּ 1000, (5.7)

где V₁, V₂ – соответственно видимость при экранировании и при наличии блестких источников в поле зрения.

Требования, предъявляемые к освещению. С целью обеспечения комфортности и безопасности человеческого организма в среде обитания к освещению предъявляются определенные требования.

1. Освещенность на рабочем месте должна соответствовать характеру зрительной работы, который определяется следующими тремя параметрами:

— размер объекта различения;

— фон;

— контраст объекта различения с фоном.

2. Яркость объекта и фона не должны отличаться более чем в 3 – 5 раз.

3. Не должно быть резких теней на рабочем месте.

4. Освещенность должна быть постоянной во времени.

5. В поле зрения должна отсутствовать прямая и отраженная блесткость.

6. Световой поток должен быть рационально направлен.

7. На рабочем месте должен быть обеспечен необходимый спектральный состав.

8. Осветительные установки должны быть безопасны и просты в эксплуатации, а также соответствовать нормам эстетики.

В зависимости от источника света освещение бывает естественным, искусственным и совмещенным.

Источник естественного (дневного) света – поток лучистой энергии солнца, доходящий до земной поверхности в виде прямого и рассеянного света. Естественное освещение является наиболее гигиеничным. Если по условиям зрительной работы оно оказывается недостаточным, то используют совмещенное освещение.

По конструктивному исполнению системы естественного освещения бывают боковые, верхние и комбинированные.

Система искусственного освещения может быть: общей, когда светильники размещены в верхней части помещения, и комбинированной, когда к общему освещению добавляется местное, причем общее освещение в системе комбинированного должно составлять не менее 10 % и не менее 200 лк при газоразрядных лампах или 75 лк при лампах накаливания. Местное освещение самостоятельно от общего не применяется.

По функциональному назначению искусственное освещение подразделяют на следующие виды: рабочее, аварийное, эвакуационное, охранное, дежурное, эритемное, бактерицидное.

Рабочее освещение обязательно во всех помещениях и на освещаемых территориях для обеспечения нормальной работы и движения транспорта. Оно обеспечивает нормируемое освещение на рабочих местах.

Аварийное освещение устраивают для продолжения работы, когда прекращение работы при выходе из строя рабочего освещения может вызвать взрыв, пожар, отравление людей, нарушение технологического процесса и т.д. Оно составляет не менее 5 % от рабочего и предусматривается для продолжения работы, когда ее прекращение при выходе из строя рабочего освещения может привести к тяжелым последствиям.

Эвакуационное освещение предназначено для эвакуации людей из производственных помещений при авариях и при отключении рабочего освещения; организуется в местах, опасных для прохода людей: на лестничных клетках, вдоль основных проходов производственных помещений, где работает 50 и более человек. Минимальная освещенность на полу основных проходов и на ступеньках должна быть не менее 0,5 лк.

Охранное и дежурное освещение должно обеспечивать несение дежурства и охраны в помещениях и на территории в нерабочее время.

Эритемное освещение используется для компенсации недостатка солнечного излучения. Оно стимулирует обмен веществ, кровообращение, дыхание и другие функции организма.

Бактерицидное освещение используется для обеззараживания воздуха помещений, например операционных в больницах.

Источники искусственного освещения. В осветительных установках, предназначенных для освещения предприятий, применяют лампы накаливания и газоразрядные лампы.

Лампы накаливания относятся к тепловым источникам света. Нить накала под действием электрического тока нагревается до высокой температуры и излучает поток лучистой энергии. Лампы накаливания имеют низкую стоимость, удобны в эксплуатации, имеют низкую инерционность при включении, надежны при колебаниях напряжения и при различных метеорологических условиях, но имеют и ряд недостатков: малую светоотдачу 7-20 лм/Вт; преобладание в спектре желтых и красных излучений; малый срок службы (до 2000 ч); большой нагрев поверхности (до 140 ⁰С), делающий их пожароопасными.

Галогенные лампы накаливания наряду с вольфрамовой нитью содержат в колбе пары того или иного галогена (например, йода), который повышает температуру накала нити, т.е. светоотдачу, и практически исключает испарение, увеличивая срок службы лампы.

Газоразрядные лампы имеют ряд преимуществ перед лампами накаливания. Световая отдача их достигает 135 лм/Вт, срок службы – до 10000 ч, температура поверхности при работе 30 – 60 ⁰ С, имеется возможность получения света в любой части спектра. Недостатки газоразрядных ламп: сложность включения в сеть, связанная с необходимостью применения специальных пусковых устройств; длительный период разгорания; зависимость светоотдачи от температуры окружающего воздуха; наличие радиопомех; значительная пульсация светового потока, что ведет к появлению стробоскопического эффекта.

Уменьшение пульсации светового потока достигается включением в разные фазы сети переменного тока трех ламп в светильнике; применением двухламповых светильников с искусственным сдвигом фаз; питанием током повышенной частоты.

Светильник – это световой прибор, состоящий из источников света и осветительной арматуры. Осветительная арматура служит для перераспределения светового потока таким образом, чтобы его основная часть падала на заданную поверхность, обеспечивая защиту глаз человека от ослепления. Кроме того, арматура предохраняет источники света от воздействия среды, от повреждения.

Для люминесцентных ламп применяются преимущественно многоламповые светильники. Это дает возможность использовать специальные схемы включению ламп с целью уменьшения пульсации светового потока.

Нормирование освещения осуществляется по СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение».

Искусственное освещение. В действующих нормах установлены количественные величины – минимальная освещенность Е, а также качественные – показатель ослепленности и коэффициент пульсации . Абсолютное значение уровня освещенности нормируется в зависимости от характеристики зрительной работы, которая определяется объектом различения (наименьший размер рассматриваемого предмета, отдельная его часть или дефект, который необходимо различать в процессе работы), характеристикой фона (поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения), контрастом между объектом различения и фоном (соотношение яркостей рассматриваемого объекта и фона), типом источника света и системой освещения. Показатель ослепленности , с целью ограничения слепящего действия светильников общего освещения, не должен превышать 20 – 80 в зависимости от точности зрительных работ и продолжительности пребывания людей в помещении.

Допустимый коэффициент пульсации газоразрядных ламп, питаемых током промышленной частоты 50 Гц, не должен превышать 10 – 20 %.

Естественное освещение. Вследствие непостоянства естественного освещения в течение дня и в различное время года его оценка осуществляется по относительной величине – коэффициенту естественной освещенности КЕО, %. КЕО – это отношение естественной освещенности, создаваемой в заданной точке внутри помещения светом неба , к освещенности горизонтальной поверхности, создаваемой в то же время светом полностью открытого небосвода :

е = (Е_В/Е_Н)ּ100. (5.8)

Нормируемое значение КЕО определяется в зависимости от характеристики зрительной работы и системы освещения. Для учета особенностей светового климата в разных районах Российской Федерации КЕО следует определять по формуле

e_N = e_nּm_N,

где e_N – номер группы обеспеченности естественным светом; e_n – нормированное значение КЕО; m_N – коэффициент светового климата.

N зависит от ориентации световых проемов по сторонам горизонта; m_N зависит от номера группы административного района.

При одностороннем боковом естественном освещении нормируется КЕО в точке, расположенной на расстоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от световых проемов, на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности (как правило, 0,8 м от пола). При верхнем или комбинированном естественном освещении нормируется среднее значение КЕО в точках, расположенных на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности. Первая и последняя точки принимаются на расстоянии 1 м от поверхности стен или перегородок.

Расчет искусственного освещения. При проектировании искусственного освещения решаются следующие задачи: определение системы освещения, выбор типа источников света и типа светильников, расположение светильников и установление мощности источников света. В гигиеническом отношении система общего освещения более совершенна, ибо более равномерно распределяет световую энергию, но система комбинированного освещения (общее и местное освещение) экономичнее.

Для расчета искусственного освещения используется метод светового потока, точечный метод и метод удельной мощности.

Метод светового потока (или метод коэффициента использования светового потока) предназначен для расчета общего равномерного освещения горизонтальных поверхностей.

Метод удельной мощности является упрощенной формой метода светового потока и используется обычно для ориентировочных расчетов.

Точечный метод – универсальный метод, используется для расчетов общего равномерного и локализированного освещения, комбинированного освещения с любым расположением светильников местного освещения.

Указанные методы применимы и для проверочных расчетов, когда при заданной конструкции системы освещения и известных источниках света определяется освещенность в заданной точке и сравнивается с нормативным значением.

Расчет естественного освещения. При расчете естественного освещения проводится предварительный расчет площади световых проемов при боковом освещении или площади световых проемов при верхнем освещении в зависимости от системы освещения.

КЕО может быть рассчитан по экспериментальным данным. Для этого необходимо измерить люксметром освещенность внутри помещения в расчетной точке и одновременно наружную освещенность горизонтальной плоскости, освещаемой всем небосводом.

Измерение освещенности. Для измерения освещенности следует использовать люксметры Ю-116, ТКА-Люкс, Аргус-02, Аргус-07. Они должны иметь свидетельства о метрологической аттестации и поверке. Аттестация люксметров проводится в соответствии с ГОСТ 8.326-89, поверка – в соответствии с ГОСТ 8.023-90.

Источник: studopedia.ru

Источник: helpiks.org

СВЕТОТЕХНИКА

Очевидно, что работа нашего глаза напрямую зависит от усло­вий освещения, а от работы глаза зависят и скорость, и качество любой деятельности, в которой зрение принимает хоть какое-то уча­стие. Поэтому человек с незапамятных времен пытался хоть как-то осветить те места, где ему приходилось работать в темное время суток при отсутствии природного источника света — Солнца. С доис­торических времен и до конца 19-го века единственным искусствен­ным источником света был огонь — костра, факела, лучины, свечи, керосиновой или газовой лампы. Света от таких источников было явно недостаточно, хотя он и позволял кое-как выполнять многие виды работ. Ни о каком измерении параметров освещения, а тем более об их нормировании не могло быть и речи.

Положение коренным образом изменилось после изобретения электрических источников света в 70-е годы 19-го века. Наблюда­тельные предприниматели быстро заметили, что с улучшением осве­щения у рабочих повышается производительность труда и снижается количество брака, при этом чем сложнее была работа, тем большей была отдача от улучшения освещения. Получалось, что вкладывать средства в освещение — дело выгодное, и электрический свет начал свое триумфальное шествие по заводам и фабрикам, вытесняя свечи и керосиновые лампы.

Но тут же встал вопрос — а сколько надо света, чтобы хорошо выполнять работу и не делать лишних затрат на строительство новых электростанций и установку все большего количества ламп. Другими словами, появилась необходимость нормирования освещения, то есть определения конкретных параметров света, которые должны быть обеспечены на рабочих местах.

Вопрос нормирования освещения возник более ста лет назад, но до сих пор его нельзя считать окончательно решенным. В 1999 году Европейский комитет по стандартизации принял новые нормы осве­щенности, получившие статус общеевропейских, и с 2003-го года на­чалось введение этих норм в действие в странах Европейского Союза.

Какие же параметры освещения сейчас нормируются?

Для всех рабочих мест внутри помещений и для рабочих мест вне помещений, на которых выполняется конкретная работа (желез­нодорожные станции, аэропорты, карьеры и т. п.), основной нормиру­емой величиной является освещенность на рабочем месте. Вели­чина нормируемой освещенности зависит, прежде всего, от характе­ра выполняемой работы: размеров предметов, которые надо разли­чать, фона, на котором находятся эти предметы, разницы яркостей предметов и окружающего их фона.

При освещении улиц, автомобильных туннелей, проезжих дорог основной нормируемой величиной служит яркость дорожного по­крытия. Она устанавливается в зависимости от категории улиц (до­рог), интенсивности движения, характера окружающей обстановки. Освещенность и яркость характеризуют количественную сторону ос­вещения. Остальные нормируемые параметры определяют качество освещения.

Одна и та же освещенность может быть создана множеством разных способов, которые будут различаться между собой весьма су­щественно. Каждый человек знает, что присутствие в поле его зрения каких-либо ярких предметов (лампочек, Солнца) или их отражений («зайчиков») сильно затрудняет работу глаза, а иногда делает ее про­сто невозможной — глаз перестает видеть нужные предметы и осо­бенно их детали. Как говорится в таких случаях в научно-технической литературе, у людей возникает ощущение дискомфорта, то есть зри­тельного неудобства, а в особо неблагоприятных случаях — чувство ослепленности. Эти ощущения зависят от яркости мешающих «зай­чиков», их размеров и расположения относительно линии зрения. А свойство ярких предметов вызывать у глаза неприятные ощущения называется блескостью.

Имеются различные методики оценки дискомфорта, создавае­мого яркими источниками света или их отражениями. Величина допу­стимого значения дискомфорта или ослепленности является вторым нормируемым параметром освещения.

В российских нормативных документах регламентируется пока­затель дискомфорта М. Величина М зависит от характера выполняе­мой работы и может принимать значения от 15 до 90. В новых Евро­пейских нормах освещенности нормируется обобщенный пока­затель дискомфорта UGR. Значения М и UGR связаны соотно­шением:

М = 16 lg UGR — 4,8 .

В ряде случаев род работы требует четкого различения цвета предметов и их деталей. Это особенно необходимо там, где именно цвет является важнейшим критерием качества продукции — в поли­графии, текстильной промышленности, в некоторых магазинах и т. п. Поэтому для целого ряда рабочих мест (а в новых Европейских нор­мах освещенности — практически для всех рабочих мест) нормирует­ся еще один качественный показатель освещения — общий индекс цветопередачи (в литературе обозначается Ra).

Что же это за параметр?

Зрительный аппарат человека сформировался за многие тыся­чи лет эволюции в условиях, когда единственным источником света было Солнце. Мы привыкли считать правильными те цвета предме­тов, которые они имеют при солнечном освещении. С конца 19-го века в жизнь людей стали активно вторгаться электрические источ­ники света. Пока были только тепловые источники света (лампы на­каливания), имеющие сплошной спектр излучения, зрительный аппа­рат человека подсознательно вносил коррективы в восприятие цве­тов при искусственном освещении, и проблем с оценкой качества цветопередачи не возникало. Положение резко изменилось с массо­вым внедрением газоразрядных источников света, имеющих не сплош­ной, а линейчатый или полосчатый спектр излучения. Люди стали за­мечать, что при освещении таким светом цвет предметов изменяется, и иногда изменение цвета бывает настолько сильным, что предметы становятся трудноузнаваемыми. Поэтому в 70-е годы минувшего века была выработана методика оценки качества цветопередачи при ос­вещении искусственным светом.

Международными организациями было выбрано и согласовано несколько типов предметов, цвет которых оценивался при освеще­нии их различными источниками света: человеческая кожа, зеленые листья растений, специальные выкраски. Оценки качества цветопе­редачи каждого из таких предметов при освещении их оцениваемым источником света по сравнению с освещением «стандартным» источ­ником были названы «частными индексами цветопередачи (R1; R2 … R14)», а средняя из полученных 14-ти оценок — «общим индексом цветопередачи Ra». За «стандартный» источник был принят свет теп­ловых излучателей, то есть ламп накаливания — их общий индекс цветопередачи по соглашению равен 100. Таким образом, у всехламп накаливания Ra = 100; у всех газоразрядныхламп Ra меньше 100.

В мире принята такая система оценки качества цветопередачи:

Ra > 90 — отличное;

90 > Ra > 80 — очень хорошее;

80 > Ra > 70 — хорошее;

70 > Ra > 60 — удовлетворительное;

60 > Ra > 40 — приемлемое;

Ra < 40 — плохое.

В российских нормах освещения установлено, что для предпри­ятий полиграфической, текстильной, лакокрасочной отраслей промыш­ленности, а также для хирургических отделений больниц Ra должен быть не ниже 90.

В России нормируется еще один качественный показатель ос­вещения — коэффициент пульсации освещенности. Нормирова­ние этого показателя также потребовалось в связи с повсеместным внедрением газоразрядных источников света, так как у излучения ламп накаливания пульсации весьма незначительны и каких-либо неудобств от их существования люди не испытывали.

У газоразрядных источников света — люминесцентных, метал­логалогенных, натриевых ламп — величина светового потока изменя­ется с удвоенной частотой тока сети. В России, странах СНГ, Европы и Азии частота переменного тока в электрических сетях равна 50 Гц; в США, Канаде и ряде других стран — 60 Гц. Следовательно, свето­вой поток ламп изменяется («пульсирует») 100 или 120 раз в секунду

— все газоразрядные лампы как бы мерцают с такой частотой. Глаз этих мерцаний не замечает, но они воспринимаются организмом и на подсознательном уровне могут вызывать неприятные явления — повышенную утомляемость, головную боль и даже (по последним со­общениям зарубежной печати) стрессы. Кроме этого, при освещении пульсирующим светом вращающихся или вибрирующих предметов возникает так называемый «стробоскопический эффект», когда при совпадении частоты вращения или вибрации с частотой пульсаций света предметы кажутся неподвижными, а при неполном совпадении

— вращающимися с очень малыми скоростями. Это вызывает у лю­дей ошибочные реакции и является одной из серьезных причин трав­матизма на производстве.

Глубина пульсаций измеряется коэффициентом пульсации ос­вещенности Кп:

Kn — 2(Emax — Emin)100 %/(Emax + Emin),

где Етах и Emin — максимальное и минимальное значения осве­щенности за полупериод сетевого напряжения.

В российских нормах установлено, что глубина пульсации осве­щенности на рабочих местах не должна превышать 20 %, а для неко­торых видов производства — 15%.

Таким образом, в нормативных документах регламентируются четыре параметра — величина освещенности, показатель дискомфор­та, общий индекс цветопередачи и коэффициент пульсаций освещен­ности. Первый из этих параметров определяет количественную сто­рону освещения, три остальных — качественную.

В России главным документом, устанавливающим парамет­ры освещения, являются Строительные нормы и правила СНиП 23-05-95. Кроме этих норм, имеются Санитарные правила и нор­мы СанПиН 2.21/2.1.1.1278-03, Московские городские строи­тельные нормы МГСН 2.06-99 и множество отраслевых норм, в которых подробно расписаны требования к освещению различных рабочих мест.

В Европе, кроме недавно принятых новых Европейских норм ос­вещенности, имеется несколько десятков специализированных норм (например, для дорожного, уличного и туннельного освещения, для освещения спортивных сооружений и т. п.), а также многие нацио­нальные нормы и правила. Но во всех нормативных документах рег­ламентируются те же четыре параметра, что и в России. Нормируе­мые величины различаются в разных странах, но эти различия не но­сят принципиального характера.

В новых Европейских нормах освещенности для ряда помеще­ний введен еще один нормируемый параметр: для рабочих мест, ос­нащенных дисплеями (а в современных условиях — практически для всех рабочих мест в офисах), устанавливаются требования к макси­мальной яркости тех поверхностей светильников, которые могут от­ражаться в экранах. Для компьютеров 90-х годов эта яркость не дол­жна превышать 200 кд/м2; для современных мониторов с антиблико­выми покрытиями экранов электронно-лучевых трубок или с жидко­кристаллическими экранами яркость отражающихся в них светильни­ков должна быть не более 1000 кд/м2.

В качестве примера в таблице 1 приведены фрагменты новых Европейских норм освещенности.

Таблица 1

Нормы освещенности EN 12464 для некоторых помещений

Источник: msd.com.ua

Другие статьи по теме:

Свет в коридоре Почему светятся светодиодные лампы при выключенном выключателе Энергосберегающие светодиодные лампы Установка датчиков движения для освещения Замена люминесцентных светильников на светодиодные Как подключить люстру на два выключателя