Основные показатели производственного освещения

Освещение производственных помещений

Для выполнения большинства работ человеку необходим свет. Низкая освещенность приводит к снижению качества труда, повышению процента брака, вызывает у работников депрессию и уменьшает их производительность. Согласно исследованиям Международной комиссии по освещению при грамотно организованном свете на рабочем месте эффективность труда повышается на 10%. Все это привело к выделению производственного освещения в специальный тип, направленный на создание наилучших световых условий для осуществления трудовой функции.

Задачей освещения производственных помещений является создание оптимальных световых условий на участках выполнения работ, отвечающих характеру производства. Грамотно организованное электроосвещение выполняет такие функции:

• дает возможность качественного выполнения работ;
• обеспечивает безопасность сотрудников;
• создает благоприятный психологический климат;
• повышает продуктивность труда.

Все это говорит о важности организации качественного освещения на рабочих местах сотрудников независимо от их деятельности. Будут ли они ткать полотна, строить дома, выполнять организационную работу работодатель должен позаботиться о создании оптимальных условий.

Освещение и гигиена труда

Глаз человека способен воспринимать световые волны длиной 380–760 нанометров. Долгое нахождение без света снижает скорость обмена веществ человека, приводит к нарушениям зрения, повышает утомляемость, приводит к травматизму на рабочем месте. Аналогичные реакции вызывает монохромный свет с бедным спектральным составом. Слишком яркое электроосвещение также приводит к негативным последствиям. Перевозбуждается нервная система, снижаются зрительные характеристики, появляются такие болезни, как катаракта, ожог глаз и другие. Для охраны труда работников осуществляется нормирование производственного освещения.

Для определения интенсивности света в санитарно-гигиенических нормах используют показатель освещенности (Е). Для его расчета используют следующие светотехнические единицы: световой поток (Ф) и площадь поверхности (S). Таким образом, показатель освещенности определяется по формуле:

Измеряется в люксах (лк) особыми приборами — люксометрами.

Основные гигиенические нормы и требования к освещению производственных помещений для разных видов деятельности размещены в СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение».

Документы предусматривают нормативы освещенности, зависящие от точности выполняемых работ.

По размеру наименьшего различимого объекта выделяют 8 зрительных групп. Установлены предельные показатели естественного и искусственного света для каждой группы. Соответствие гигиенических требований к производственному освещению проверяется в точке минимальной освещенности на рабочей поверхности. Нормы СНиП 23-05-95 применяются при проектировании и строительстве промышленных зданий и помещений, сельскохозяйственных предприятий. Также следует назвать СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03, который регулирует нормативы освещенности общественных зданий и жилых помещений.

Системы и виды производственного освещения

По источнику света выделяют естественное и искусственное освещение. Для человеческого глаза наиболее ценен естественный свет, вызванный натуральными источниками (лучами солнца, светом небосвода). Зрение биологически лучше всего приспособлено к этому виду освещения. Для получения натурального света используют окна в наружных стенах зданий (боковое освещение), прозрачные конструкции на кровлях (верхнее освещение) или сочетание этих двух вариантов (комбинированное освещение). Без естественного света может осуществляться трудовая деятельность в специальных помещениях, а также подвалах и цокольных комнатах зданий (только по разрешенным видам использования).

При дефиците естественного света используют искусственные светильники. Их применяют в вечернее и ночное время в помещениях, где нет натуральных источников. Совмещенное освещение сочетает натуральные и искусственные источники света.

В промышленности предусматривается искусственное электроосвещение 4 видов:

• рабочее;
• аварийное;
• охранное;
• дежурное.

Рабочее освещение обеспечивает выполнение основных задач трудовой деятельности. Им оснащаются все производственные цеха, вспомогательные помещения, коридоры, в которых предусмотрены работа и проход людей. Если участки здания, цеха имеют разную степень естественного света, разные режимы труда, регулировку рабочего освещения нужно разделить по зонам. Различают общее и местное освещение. В верхней части помещения располагаются общие световые приборы, чем обеспечивается равномерная видимость всех участков. Локальное освещение применяется для конкретного рабочего места, необходимо для выполнения высокоточных работ. При комбинированном свете светильники общего назначения должны покрывать не меньше 10% освещенности рабочей поверхности. Требования к источникам местного назначения: не находиться в поле зрения сотрудников, иметь непросвечивающие отражатели.

Аварийные источники света необходимы для нахождения путей эвакуации в случаях наступления чрезвычайных событий или для продолжения работы, когда невозможно остановить производство. Эти светильники монтируются, если есть вероятность отключения основного света при экстраординарных обстоятельствах. Аварийное освещение обеспечивает безопасность людей при наступлении непредвиденных ситуаций.

Охранные световые системы позволяют контролировать сохранность материальных ценностей производства.

Дежурный свет предназначен для освещения в нерабочее время.

Рабочие и аварийные светильники можно использовать для дежурных функций.

Требования к освещению производственных помещений

Нормативные акты содержат следующие основные требования к производственному освещению:

• освещенность территории помещения распределена равномерно;
• соблюдены нормы освещенности для конкретного вида работ;
• функционирование световых источников стабильно;
• общее освещение зон трудовой деятельности более интенсивно, чем локальное;
• коридоры и участки производства, где не ведется работа, освещаются больше чем на 25% от нормативов общего света и не меньше 100 лк;
• отсутствуют резкие тени от светильников;
• светящие элементы источников местного значения не находятся в поле зрения сотрудников;
• локальные светильники оборудованы непрозрачными отражателями.

Особое значение придается безопасности жизнедеятельности при использовании световых устройств:

• запрещено применение ламп накаливания с мощностью 100 Вт и больше;
• цветовая температура светильников допускается в пределах от 2400°K до 6800°K;
• ультрафиолетовые волны с длиной 320–400 нм не могут быть интенсивнее 0,03 Вт/м², запрещено наличие ультрафиолета с длиной волн меньше 320 нм.

Промышленные светильники

Промышленные светильники используются для освещения производственных помещений, промышленных цехов, строительных площадок, складских помещений, подземных коммуникаций. Для освещения крупных объектов используются мощные осветительные приборы — прожектора.

Производители источников света для производственных помещений предлагают светильники, наиболее полно удовлетворяющие санитарно-гигиеническим требованиям законодательства и потребностям промышленности. Современные осветительные приборы способны не только выполнять основные задачи по освещению помещений, но и значительно улучшить эксплуатационные характеристики. Существуют разные варианты классификации производственного освещения.

По способу установки светильники называют напольными, потолочными, пристраиваемыми, торцевыми, настенными, встраиваемыми и подвесными.

Для производства промышленных светильников используют разные виды источников света.

Лампы накаливания

Традиционный источник света. Это всем привычная электрическая лампочка. Используются в качестве стандарта для оценки световых приборов.

Обладают значительными недостатками:

• повышенной теплоотдачей;
• искажением цветового восприятия за счет желто-красного спектра;
• коротким сроком эксплуатации;
• энергозатратны.

Пока что лампы накаливания используются достаточно широко, однако их замена на более современные световые системы произойдет в ближайшее время. К достоинствам ламп накаливания можно отнести простую схему включения, небольшие размеры, постоянный поток света.

Люминесцентные лампы

Преимущества использования люминесцентных ламп заключаются в большем сроке службы в сравнении с лампами накаливания, рассеянном свете, разнообразии световых оттенков, большей светоотдаче. Получили широкое применение в общественных зданиях.

Обладают рядом недостатков:

• низкой мощностью;
• химической опасностью (содержат ртуть);
• неравномерным неприятным спектром света, искажающим цвет предметов;
• мерцанием лампы.

Светодиодные светильники

Самые передовые технологии воплощены в светодиодных светильниках. Они отвечают всем требованиям к освещению помещений. Использование светодиодов способно снизить траты на электрическую энергию до 90%. Значительно увеличен срок эксплуатации светодиодных ламп по сравнению с привычными источниками. В промышленных условиях он выше в 10 раз. Экономия от использования светодиодных светильников для производственных нужд проявляется моментально.

Качество освещенности, цветопередача, приближены к естественному свету, что повышает эффективность трудовой деятельности. Диодные светильники не мерцают, не бликуют, не испускают вредного ультрафиолетового излучения. Это делает их лидерами по БЖД. Светодиоды не содержат опасных веществ, что упрощает утилизацию отработанных ламп.

Особо следует отметить работоспособность светильников в неблагоприятной среде. Герметичный корпус и отсутствие нагревания делают возможным применение светодиодного освещения при повышенной влажности, разных температурных режимах, запыленности, при наличии химически агрессивных веществ.

Наиболее популярны светильники:

• ip44 — защита от влаги без прямого попадания водных струй;
• ip65 — всесторонняя защита от пыли и струй.

Стоимость светодиодных ламп выше привычных аналогов. Однако, высокая энергоэффективность, экономия электроэнергии позволяют окупить затраты в течение 2–3 лет. Учитывая 10-летний срок службы, выгода очевидна.

Видео по теме

Показатели производственного освещения

Ощущение света при воздействии на глаза человека вызывают электромагнитные волны так называемого оптического диапазона. Ви­димая часть оптических излучений лежит в диапазоне длин волн от 380 до 760 нанометров (нм); с одной стороны к ней примыкает область ульт­рафиолетовых, а с другой — инфракрасных излучений. В видимой об­ласти излучения каждой длине волны соответствует определенный цвет от фиолетового (380. 450 нм) до красного (620. 760 нм). На практике чаще всего приходится иметь дело со светом сложного спектрального со­става, состоящим из волн различной длины. Видимые излучения обыч­но измеряют в нанометрах (1 нм = 1 · 10 -3 мкм). Чувствительность глаза максимальна в зеленой области спектра при длине волны = 554 мм.

Производственное освещение характеризуется количественными и качественными показателями. К количественным показателям от­носятся: световой поток, сила света, освещенность, яркость и ко­эффициент отражения.

Световым потоком Ф называют поток лучистой энергии, оцени­ваемый глазом по световому ощущению. Единицей светового потока является люмен (лм) — световой поток, излучаемый точечным источ­ником света силой в одну канделу, помещенным в вершину телесного утла в один стерадиан.

Распределение светового потока реального источника излуче­ния в окружающем пространстве обычно неравномерно. Поэтому один световой поток еще не может являться исчерпывающей характери­стикой источника излучения. Необходимо еще знать характеристику распределения светового потока в пространстве.

Пространственную плотность светового потока принято называть силой света. Единицей силы света является кандела (кд) — сила све­та точечного источника, испускающего световой поток в один люмен, равномерно распределенный внутри телесного угла в один стерадиан.

Сила света — световой поток, отнесенный к телесному углу, в котором он излучается:

где со — телесный угол (в стерадианах) или часть пространства, за­ключенного внутри конической поверхности.

Освещенность Е характеризует поверхностную плотность свето­вого потока и определяется отношением светового потока Ф, падающе­го на поверхность, к ее площади S:

Единицей освещенности является люкс (як). Один люкс равен освещенности поверхности площадью в 1 м 2 , по которой равномерно распределен световой поток, равный одному люмену.

Так как уровень ощущения света человеческим глазом зависит от плотности светового потока (освещенности) на сетчатке глаза, то основ­ное значение для зрения имеет не освещенность какой-то поверхности, а световой поток, отраженный от этой поверхности и попадающий на зра­чок. В связи с этим введено понятие яркости. Человек различает окру­жающие предметы только благодаря тому, что они имеют разную яркость.

Яркостью L называется величина, равная отношению силы света, излучаемого элементом поверхности в данном направлении, к площади проекции этой поверхности на плоскость, перпендикуляр­ную к тому же направлению:

где I — сила света, излучаемая поверхностью в заданном направле­нии, кд; S — площадь поверхности, м 2 ; а — угол к нормали светящей­ся поверхности.

Единицей яркости служит кандела на квадратный метр (кд/м 2 ).

Коэффициент отражения р характеризует способность поверх­ности отражать падающий на нее световой поток. Определяется как отношение отраженного от поверхности светового потока Ф_отр к па­дающему на нее световому потоку Ф_пад —

К основным качественным показателям освещения относятся: объект различения, фон, контраст объекта с фоном, видимость, пока­затель ослепленности, коэффициент пульсации освещенности.

Объект различения — наименьший предмет рассматриваемого предмета, который необходимо различить в процессе работы.

Фон — поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на которой он рассматривается. Характеризуется коэф­фициентом отражения, зависящим от цвета и фактуры поверхности, значения которого находятся в пределах 0,02. 0,95. Фон считается светлым при коэффициенте отражения поверхности более 0,4; сред­ним — от 0,2 до 0,4; темным — менее 0,2.

Контраст объекта различения с фоном К— отношение абсо­лютной величины разности между яркостью объекта и фона к яркости фона:

где L_О и L_ф — яркость соответственно объекта и фона.

Контраст объекта различения с фоном считается большим при К более 0,5 (объект и фон резко отличаются по яркости), средним при К от 0,2 до 0,5 (объект и фон заметно отличаются по яркости), малым при К менее 0,2 (объект и фон мало отличаются по яркости).

Видимость V— универсальная характеристика качества ‘осве­щения, которая характеризует способность глаза воспринимать объ­ект; зависит от освещенности, размера объекта, его яркости, контраста объекта с фоном, длительности экспозиции. Видимость определяется числом пороговых контрастов в контрасте объекта с фоном:

где К — контраст объекта с фоном; К_пор — пороговый контраст, т.е.

наименьший различимый глазом контраст, при небольшом уменьше­нии которого объект становится неразличимым.

Блескость — повышенная яркость светящихся поверхностей, вызывающая нарушение зрительных функций (ослепленность), т.е. ухудшение видимости объектов. Ослепленность приводит к быстрому утомлению и снижению работоспособности.

Показатель ослепленности Р— критерий оценки слепящего действия осветительной установки определяется выражением

где V₁ и V₂ — видимость объекта различения соответственно при эк­ранировании и наличии ярких источников света в поле зрения.

Коэффициент пульсации освещенности К_П , %, — критерий

оценки относительной глубины колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока газоразрядных ламп при пи­тании их переменным током, определяемый по формуле

где E_max, E_min и E_ср — максимальное, минимальное и среднее зна­чения освещенности за период ее колебания, лк.

Для измерения и контроля освещенности применяют люксметр, принцип действия которого основан на фотоэлектрическом эффекте. При освещении селенового фотоэлемента в цепи соединенного с ним гальванометра возникает фототок, обусловливающий отклонение стрелки микроамперметра, шкалу которого градуируют в люксах.

Для измерений силы света и яркости применяют фотометры типа ФПИ и ФПЧ. Измерение освещенности проводят по ГОСТ 24940—96.

Виды производственного освещения и его нормы

Освещение промышленных предприятий должно соответствовать ряду норм. Для каждой отрасли они отличаются, так как условия труда меняются в зависимости от выполняемой человеком работы. Требования к производственному освещению намного жестче, чем к бытовому и любые нарушения приводят к штрафам или даже к запрету работы до устранения проблем.

Особенности производственного освещения

Стоит разобрать особенности освещения на производстве, чтобы понимать его отличия от других типов и знать требования, которые обязательно соблюдать. Основные разновидности такие:

Естественное. Самый предпочтительный вариант, дающий хорошую светопередачу и комфортный для зрения. В таких условиях глаза устают меньше всего, но обеспечить хороший естественный свет для всех работников проблематично, требуется установка окон большого размера или сооружение фонарей на крыше. Так называют элементы с двумя рядами окон для улучшения освещенности.

Основное требование при планировании и выборе производственного освещения это практичность, внешний вид не имеет особого значения.

Общие сведения

Все виды освещения на производстве должны соответствовать ряду общих требований, которые неизменны. Это упрощает подбор и дает четкие ориентиры, чтобы подбирать те решения, которые обеспечат нужные показатели:

Уровень освещенности определяют в зависимости от требований для того или иного производства. Перечислять точные данные нет смысла, так как перечень очень большой, всю интересующую информацию можно найти в ГОСТ Р 55710-2013, ГОСТ Р 56852-2016, СНиП 23-05-95 и СП 52.13330.2011. Могут использоваться дополнительные требования, которые есть в отраслевой документации, их соблюдение также обязательно.

Нарушать нормы нельзя как в сторону снижения, так в сторону превышения. Высокая яркость может спровоцировать напряжение зрения и преждевременную усталость.

Виды применяемого освещения в цехах предприятий

Тут все зависит от типа освещения. Можно выделить несколько категорий. У каждой свои особенности, которые надо учесть при планировании и установке оборудования.

Естественное

Такое освещение в цеху или на производственном участке наиболее предпочтительно. Оно даст четкую цветопередачу, позволит работать с минимальным напряжением зрения. Подходит для строений небольшого размера, наилучшее качество света обеспечивается, если окна расположены с южной стороны. При этом важно использовать на окнах жалюзи, чтобы при необходимости регулировать яркость освещения, особенно в периоды, когда солнце светит прямо в окна. Основные виды такие:

Боковое одностороннее освещение распространено больше всего. Этот вариант подходит для большинства зданий, уровень освещенности зависит от размера окон, часто их делают во всю стену. Но тут надо учесть, что чем больше проемы, тем выше потери тепла зимой, что повышает затраты на отопление.

Кстати! Естественный свет может быть как прямым, так и отраженным. Второй вариант намного сложнее, так как требуется использовать систему отражателей, которая обеспечит равномерное рассеянное освещение.

Для улучшения показателей нужно не только продумывать расположение и площадь окон, но и выбирать подходящий цвет для стен и других поверхностей. Чем они светлее, тем больше коэффициент отражения, что очень важно.

Искусственное

Нормы освещенности производственных помещений устанавливают в основном для этого варианта. С его помощью несложно добиться любого результата, так как тут не нужно увеличивать окна, достаточно установить дополнительные светильники или расположить их правильно. Основные разновидности:

1. Рабочее освещение – основной тип, который должен обеспечить оптимальные условия для выполнения работниками своих обязанностей. Оно нужно и для комфортного передвижения людей и проезда транспорта внутри помещений. Используется в рабочее время, может быть как общим, так и местным. Для особых условий освещенности используют дополнительные светильники с регулировкой яркости.
2. Освещение безопасности необходимо для производств, на которых остановка работы может нести опасность или при отключении электроэнергии нужно время, чтобы выключить оборудование. Позволяет не прекращать работу, если есть перебои с электричеством. Чаще всего используют на насосных станциях, узлах связи, в котельных, в канализационных коммуникациях и т.д.
3. Эвакуационное освещение включается при прекращении подачи электроэнергии и помогает сотрудникам безопасно покинуть здание. Чаще всего его используют в цехах с оборудованием, где передвижение без света может создавать опасность. Также делать аварийный свет обязательно в помещениях без естественного освещения, на лестничных площадках, если высота здания больше 6 этажей или если там одновременно может находиться более 50 человек. Надо ставить этот вариант в помещениях, в которых работает свыше 100 сотрудников.

В зависимости от особенностей распределения искусственного света его можно разделить на такие виды:

Общее освещение располагают под крышей помещения, оно должно обеспечить комфортный фон и распределяться равномерно. Обычно конкретные нормы определяют по СанПину, который устанавливает показатели для разных производств. Расположение подбирается индивидуально и зависит от типа ламп и их мощности.

Лучше всего нормировать систему заранее и согласовать ее с надзорными органами, чтобы избежать проблем.

Совмещенное освещение

Эта разновидность сочетает в себе естественный и искусственный свет и позволяет добиться оптимальных показателей с минимальными затратами электроэнергии. Чаще всего условия неравномерные в течение дня или времени года, так как показатели освещенности зависят от многих факторов – облачности, времени восхода и заката. Естественный свет планируется с учетом того, что он может не обеспечивать нужные показатели.

Лампы и светильники располагают так же, как и без естественного освещения, так как чаще всего работать нужно в периоды, когда солнца нет. Важно предусмотреть несколько режимов, чтобы регулировать оборудование в зависимости от внешних условий.

Если рядом расположены высокие здания или растут большие деревья с густой кроной, то показатели естественного света будут ниже в разы. Лучше ничего не сажать рядом.

Требования и нормы

Все нормативы можно уточнить в СНиП 23-05-95, если предприятие оборудуется по евростандартам, можно использовать EN 12464-1. Показателей много, они могут различаться в зависимости от отрасли, но основные такие:

1. Освещенность. Измеряется в люксах и рассчитывается исходя из количества света, приходящегося на квадратный метр площади. Для стандартных производственных цехов достаточно показателя в 200 лк, в то время как для высокоточных производств нормы могут достигать 5000 лк. В этом случае важно учесть коэффициент естественной освещенности и контрастность – не должно быть сильного перепада между рабочей зоной и окружающим пространством. На ответственных участках учитывают и ряд дополнительных критериев.
2. Цветовая температура показывает яркость, от нее зависит создание комфортного микроклимата и обеспечение нужного уровня концентрации. Если важнее всего естественная цветопередача, то стоит подбирать варианты с температурой от 5500 до 6000 К (кельвинов). Светильники с теплым спектром создают спокойную обстановку, но могут плохо сказываться на работоспособности. Холодный свет стимулирует улучшение рабочей деятельности, при этом постоянное нахождение в ярко освещенном помещении может спровоцировать стресс.

Показатели освещенности измеряют в строго определенных местах. Для крупных производств без особых требований к качеству света это делается в самом удаленном от окон месте в метре от стены на полу или примерно посередине, если окна с двух сторон. При высокоточных операциях измерять значение нужно на уровне рабочей поверхности.

Тип лампочек, форма и размер светильников

Надо подобрать и тип ламп, есть несколько видов, у каждого свои особенности, которые стоит учесть:

1. Лампы накаливания работают за счет накала вольфрамовой нити. Из-за этого электричество расходуется неэффективно, основная его часть уходит на нагрев и тепловое излучение. При этом яркость световых элементов самая низкая из всех, а срок работы всего 1000 часов. Они дают желтый свет, который не обеспечит комфортной среды для работ с высокой точностью.
2. Галогенные лампы – усовершенствованный вариант с нитью накала и газом, закачанным в колбу. У них срок работы в два раза больше и качество света выше, но лучше не использовать это решение из-за сильного нагревания поверхности и лишнего расхода электроэнергии.
3. Люминесцентные изделия светят ярко, но при этом не обеспечивают хорошую светопередачу. При работе лампы мерцают, что провоцирует усталость зрения при долгой работе. Еще один минус – пары ртути внутри колбы, при повреждении они представляют опасность для человека и окружающей среды. Люминесцентный свет не подойдет для цехов с вращающимися механизмами, так как провоцирует стробоскопический эффект.
4. Светодиодные светильники дают ровный свет любой яркости, ее можно регулировать при использовании диммера. Диоды не мерцают, поэтому зрение устает меньше, срок службы – 50 000 часов, что в разы больше, чем у любого другого варианта. Для долгой работы надо ставить надежные блоки стабилизации напряжения.

Использовать разные лампы не запрещено, если они дадут хороший эффект.

Светильники надо подбирать под помещение и учесть, как их будут использовать, помнить стоит несколько советов:

1. Для общего освещения большого цеха или производственного участка лучше брать прямоугольные или квадратные модели. Мощность и расположение подбирается по требованиям, которые надо соблюсти. Крепить можно на потолке и на тросах, если потолочное перекрытие высокое.
2. Чтобы выделить небольшую рабочую зону, использовать плафоны круглой или овальной формы, которые можно регулировать. Можно ставить узкие и длинные светодиодные модели, которые могут хорошо осветить стол или другое пространство.

В заключении видео лекция по теме: Производственное освещение.

Подбирая производственное освещение надо изучить требования ГОСТ, СНиП и отраслевых документов. На основе их сделать расчет количества и типа светильников и проект с указанием их расположения.

Характеристика производственного освещения.

Свет— часть электромагнитного спектра видимого излучения. Основными характеристиками света являются: длина волны (λ) и частота колебания (ν), которые связаны между собой зависимостью:

(2.1)

где: с — скорость распространения света, м/с.

Оптическая область спектра находится в пределах 10. 540000 нּм, при этом: — ультрафиолетовая область спектра — 10…560 нּм;

— видимая область спектра — 580. 770 нּм;

— инфракрасная область спектра — 770. 540000 нּм.

Производственное освещение характеризуется двумя видами показателей:

Количественными показателями являются основные светотехнические величины:

— световой поток (F) – это мощность лучистой энергии, оцениваемая глазом по ощущению, лм;

— сила света (I) – это пространственная плотность светового потока, кд. Сила света определяется по формуле:

, (2.2)

где: ω — телесный угол, ср;

— освещенность (Е) – это поверхностная плотность светового потока, лк. Освещенность определяется по формуле:

, (2.3)

где: S – площадь поверхности освещения, м 2 ;

— яркость (B) — это светотехническая величина, воспринимаемая глазом. Яркость определяется по формуле:

, (2.4)

где: S — площадь излучаемой поверхности м 2 ; α — угол между направлением излучения и плоскостью поверхности, град.

Качественными показателями характеризуются условия зрительной работы, к которым относятся:

— фон (Ф) — это поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на котором он рассматривается. Фон характеризуется коэффициентом отражения (ρ), который определяется из выражения:

, (2.5)

фон может быть: светлый (ρ >0.4); средний (ρ = 0.2. 0.4); темный (ρ 2 ,

контраст объекта различения с фоном может быть: большой (К > 0.5); средний (К = 0.2…0.5); малый (К

(2.10)

где: F_п, — площадь пола и остекленного фонаря, м 2 ; е_min, е_ср, — нормативное и среднее значение коэффициента естественной освещенности; η_о, η_ф – световая характеристика окна и фонаря; k — коэффициент учитывающий затемнение окон соседним зданием; τ_о — коэффициент учитывающий светопропускание оконного проема с учетом загрязнения; r₁, r₂ — коэффициент учитывающий влияние отражения света при боковом и верхнем освещении.

Расчет искусственного освещения состоит в определении светового потока лампы (Ф_л) по формуле:

, (2.11)

где: Е — освещенность по норме, лк; S_п — площадь пола, м; k — коэффициент запаса; η_с — коэффициент использования светового потока; z — коэффициент неравномерности.

Расчет количества ламп (N) по методу удельной мощности (более простой, но менее точный) ведется по формуле:

, (2.12)

где: Р_уд, Р_л — удельная мощность и мощность одной лампы Вт/м 2 ; S_п — площадь пола, м 2 ;

Прожекторное освещение используется двух видов:

— прожекторы с широкий пучком света;

— прожекторы заливающего света (ПЗО).

Преимущественно используют прожекторы трех типов: ПЗС-45 (1000Вт); ПЭС-35 (500Вт); ПЗС-25 (200Вт).

Примечание: Устанавливаются прожектора группами на специальных мачтах, с учетом наличия затемняющих предметов, чтобы не ослепляли, и каждый участок освещался с двух или нескольких сторон. Мачты располагают по длинным сторонам освещаемой поверхности в шахматном порядке.

Наибольшая высота мачт (Н_м) определяется по эмпирической формуле:

, (2.13)

где: I_max — осевая сила света прожектора, кд.

Расстояние между мачтами принимают порядка 6-8 кратной высоты мачты, но не более 15 кратной высоты, то есть L = 6ּН_м.

Так как к основанию мачты примыкает «мертвое пространство», то определяется радиус «мертвой зоны» (R_м.з.) по формуле:

, (2.14)

где: Н — высота мачты, м; — угол наклона осей прожектора к горизонту, град.

Расчет прожекторного освещения ведется двумя способами:

— путем построения и компоновки изолюкс;

9) Производственное освещение, его количественные и качественные характеристики. Требования к производственному освещению

Различают три разновидности производственного освещения: естественное, искусственное и совмещенное.

естественное освещение помещений светом неба (прямым или рассеянным), проникающим через световые проемы в наружных конструкциях зданий;

искусственное освещение электрическими источниками света;

совмещенное освещение, при котором недостаточное по нормам естественное освещение дополняется искусственным.

Видимое излучение (свет) излучение, которое попадая на сетчатую оболочку глаза, может вызвать зрительное ощущение. Свет часть электромагнитного излучения с длиной волны от 0,38 до 0,78 мкм.

Светотехнические величины, определяющие показатели производственного освещения, основаны на оценке ощущения их глазом человека. Различают количественные и качественные показатели освещения.

1.1. Количественные показатели

К количественным показателям относятся: световой поток, сила света, освещенность, яркость, коэффициент отражения.

Световой поток (Ф) — мощность светового потока излучения, оцениваемая по зрительному ощущению человеческим глазом. Размерность светового потока — люмен (лм).

Сила света (J) — пространственная плотность светового потока в заданном направлении, т.е. световой поток, отнесенный к телесному углу ω, в котором он излучается

, кандела (кд),

где ω телесный угол в стерадианах (ср).

Освещенность (Е) — плотность светового потока на освещаемой им поверхности световой поток, отнесенный к площади освещаемой поверхности S, измеряемой в м 2 , при условии его равномерного распределения по поверхности, когда свет источника падает на нее перпендикулярно

.

Яркость (В) — является световой величиной, непосредственно воспринимаемой глазом. Она определяется отношением силы света в данном направлении к площади проекции излучающей поверхности на плоскость, перпендикулярную к направлению излучения

.

Значения максимальных величин яркости на рабочей поверхности.

Коэффициент отражения поверхности r характеризует ее способность отражать падающий на нее световой поток. Он определяется отношением отраженного светового потока к падающему

.

Значения коэффициента (r ) для поверхностей различного характера.

1.2. Качественные показатели

К качественным показателям освещения относятся: фон, контраст объекта различения с фоном, показатель ослепленности, коэффициент пульсации освещенности, показатель дискомфорта.

Фон — поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на которой он рассматривается. Фон считается светлым, если коэффициент отражения P больше 0,4; средним при P = 0,2. 0,4 и темным, если P меньше 0,2.

Контраст объекта различения с фоном К фотометрически измеряемая разность яркости двух зон. Он определяется отношением абсолютной величины разности между яркостью объекта и фона к яркости фона:

.

Контраст считается большим при К более 0,5 (объект и фон резко отличаются по яркости), средним при К = 0,2. 0,5 (заметно отличаются) и малым, если К менее 0,2 (мало отличаются).

Показатель ослепленности 2 (Р) — критерий оценки слепящего действия осветительной установки, определяемый выражением

где S — коэффициент ослепленности, равный отношению пороговых разностей яркости при наличии и отсутствии слепящих источников в поле зрения.

Нормируемые значения коэффициента Р.

Коэффициент пульсации освещенности (Кп) — критерий оценки относительной глубины колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока газоразрядных ламп при питании их переменным током, выражающийся формулой

где Емакс, Емин, и Еср — соответственно максимальное, минимальное и среднее значения освещенности за период ее колебания, лк.

Основной задачей производственного освещения является поддержание на рабочем месте освещенности, соответствующей характеру зрительной работы. Увеличение освещенности рабочей поверхности улучшает видимость 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 труда. Для повышения равномерности естественного освещения больших цехов осуществляется комбинированное освещение. Светлая окраска потолка, стен и оборудования способствует равномерному распределению яркостей в поле зрения работающего.

Производственное освещение должно обеспечивать отсутствие в поле зрения работающего резких теней. Наличие резких теней искажает размеры и формы объектов, их различение, 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, используя солнцезащитные устройства (жалюзи, козырьки и др.).

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.

Колебания освещенности на рабочем месте, вызванные, например, резким изменением напряжения в сети, обусловливают переадаптацию глаза, приводя к значительному утомлению. Постоянство освещенности во времени достигается стабилизацией плавающего напряжения, жестким креплением светильников, применением специальных схем включения газоразрядных ламп.

При организации производственного освещения следует выбирать необходимый спектральный состав светового потока. Это требование особенно существенно для обеспечения правильной цветопередачи, а в отдельных случаях для усиления цветовых контрастов. Оптимальный спектральный состав обеспечивает естественное освещение. Для создания правильной цветопередачи применяют монохроматический свет, усиливающий одни цвета и ослабляющий другие.

Осветительные установки должны быть удобны и просты в эксплуатации, долговечны, отвечать требованиям эстетики, электробезопасности, а также не должны быть причиной возникновения взрыва или пожара. Обеспечение указанных требований достигается применением защитного зануления или заземления, ограничением напряжения питания переносных и местных светильников, защитой элементов осветительных сетей от механических повреждений и т.п.