ОРГАНИЗАЦИЯ ИСКУССТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ

Основное отличие ночных условий труда от дневных состоит в том, что при ночных условиях отсутствует достаточная освещенность поля зрения работающего равномерно распределенным световым потоком. Поэтому необходимо создавать такое искусственное освещение, при котором суммарный световой поток от всех установленных в рабочей зоне светильников распределялся бы равномерно.

Наименьшая освещенность рабочих поверхностей в производственных помещениях регламентируется СНиП ІІ-4-79 и зависит, в основном, от характеристики зрительной работы разряда зрительной работы, наименьшего размера объекта различения, контраста объекта с фоном, характеристики фона и типа освещения (табл.2.5.1). Нормы носят межотраслевой характер. На их основе, как правило, разрабатывают нормы для отдельных отраслей промышленности.

В СНиП ІІ-4-79 восемь разрядов зрительной работы, из которых первых шесть характеризуются размерами объекта различия. Для 1-5 разрядов, которые кроме того имеют еще и по четыре подразряда, (а, б, в, г), нормируемые значения зависят не только от наименьшего размера объекта различия, но и от контраста объекта с фоном и характеристики фона. Наибольшая нормируемая освещенность составляет 5000 лк (разряд 1а), а наименьшая – 30 лк (разряд 8а).Применяемая на производстве искусственное освещение по конструктивному исполнению делится на общее и комбинированное – состоящее из общего освещения рабочих поверхностей в поле зрения. В свою очередь общее освещение подразделяется на общее равномерное и общее локализованное (выполненное с учетом расположения рабочих мест).

Выбор системы освещения включает и решение вопроса о размещении выбранных источников света над производственной площадью с учетом условий крепления или подвеса, дальности действия, допустимой высоты подвеса, мощности.

В качестве источников искусственного освещения широко используются лампы накаливания и люминесцентные лампы.

Лампы накаливания относятся к тепловым источникам света. Под действием электрического тока нитка накаливания (вольфрамовая проволока) нагревается до высокой температуры и излучает поток лучистой энергии. Эти лампы характеризуются простотой конструкции и изготовления, относительно низкой стоимостью, удобством эксплуатации, широким диапазоном напряжения и мощностей. Рядом с преимуществами им присущи и существенные недостатки: большая яркость (ослепляющее действие); низкая световая отдача (7 – 20 лм/Вт); относительно малый срок эксплуатации (до 2,5 тыс. ч.); преобладание желто-красных лучей по сравнению с естественным светом; высокая температура нагрева (до 140оС и выше), что делает их пожароопасными.

Люминесцентные лампы в результате электрического разряда в среде инертных газов и паров металла и явления люминесценции излучают свет оптического диапазона спектра.

Основным преимуществом газоразрядных ламп является их экономичность. Световая отдача этих ламп составляет 40 – 100 лм/Вт, что в 3 – 5 раз превышает световую отдачу ламп накаливания. Срок эксплуатации – до 10 тыс. ч., а температура нагрева (люминесцентные 30-60оС). Кроме того, газоразрядные лампы обеспечивают световой поток практически любого спектра, путем подбора соответствующих инертных газов, паров металла, люминофора. Так, по спектральному составу видимого света выпускают люминесцентные лампы: дневного света (ЛД), дневного света с улучшенной передачей цветов (ЛДЦ), холодного белого (ЛХБ), теплого белого (ЛТБ), белого (ЛБ) и др.

Основным недостатком газоразрядных ламп является пульсация светового потока, которая может обусловить возникновение стробоскопического эффекта. В результате такого эффекта искажается зрительное восприятие передвигающихся и вращающихся предметов, что может увеличить опасность травматизма. К недостаткам этих ламп можно также отнести сложность схемы включения, шум дросселей, значительное время между включением и зажиганием ламп, относительную дороговизну.

Газоразрядные лампы бывают низкого и высокого давления. Газоразрядные лампы низкого давления, которые называются люминесцентными, широко применяются для освещения помещений, как на производстве, так и в быту. Однако они не могут использоваться при низких температурах (плохо загораются) и характеризуются малой единичной мощностью при больших размерах самих ламп.

Газоразрядные лампы высокого давления применяются в условиях, когда необходима высокая световая отдача при компактности источников света и стойкости к условиям внешней среды. Среди этих типов ламп чаще всего используются металлогенные (МГЛ), дуговые ртутные (ДРЛ), и натриевые.

Основными характеристиками источников искусственного освещения являются: номинальное напряжение питания, В; электрическая мощность лампы, Вт; световой поток, лм; световая отдача, лм/Вт; срок эксплуатации; спектральный состав света; стоимость.

Осветительная арматура перераспределяет световой поток лампы в пространстве, или преобразует ее свойства (изменяет спектральный состав излучения), предохраняет глаза работающих от ослепляющего действия ламп. Кроме того, она защищает источник света от влияния окружающей пожаро- и взрывоопасной, химически-активной среды, механических повреждений, пыли, грязи, атмосферных осадков.

Основными светлотехническими характеристиками светильников являются: светораспределение, кривая силы света, коэффициент полезного действия и защитный угол.

Коэффициент полезного действия (КПД) светильника определяется отношением светового потока светильника к световому потоку установленной в нем лампы. Осветительная арматура поглощает часть светового потока, излучаемого источником света, однако благодаря рациональному перераспределению света в необходимом направлении увеличивается освещенность на рабочих поверхностях.

По конструктивному исполнению светильники подразделяют на: открытые (лампа не отделена от внешней среды), защищенные (лампа отделена оболочкой, допускающей свободный проход воздуха), закрытые (оболочка защищает от проникновения внутрь светильника крупной пыли), пыленепроницаемые, влагозащищенные, взрывобезопасные и повышенной надежности против взрыва. По назначению светильники могут быть общего и местного освещения.

Для всех производственных помещений проектируют систему общего или комбинированного освещения. При выполнении работ 1-4 разрядов рекомендуется использовать, как правило, комбинированную систему освещения, поскольку достижение необходимой освещенности при общей системе освещения требует большого расхода электрической энергии и является нецелесообразным. С этой же точки зрения следует отдавать предпочтение локализованному освещению, в том числе и в системе комбинированного, выдерживая при этом допустимые нормы неравномерности освещения (СНиП ІІ-4-79). Освещенность рабочей поверхности, создаваемая светильниками общего освещения в системе комбинированного освещения, однако во всех случаях не меньше 150 лк при газоразрядных лампах и 50 лк – при лампах накаливания.

С гигиенической точки зрения система общего освещения более совершенна, поскольку дает возможность более равномерно распределить световую энергию.

Выбирая источники света, следует отдавать предпочтение люминесцентным лампам, поскольку они энергетически более экономны. Кроме того, они по спектральным характеристикам максимально приближаются к естественному свету, что важно при совмещенном освещении.

Если нет технологических указаний, касающихся спектрального состава излучаемого света, то лучше всего, с экономической точки зрения, применять люминесцентные лампы типа ЛБ, у которых наивысшая светоотдача.

Для уменьшения начальных расходов на осветительные установки и расходов на их эксплуатацию следует использовать лампы большей мощности. Однако при этом может ухудшиться равномерность освещения, поскольку последняя обратно пропорциональна расстоянию между источниками света.

В общем случае равномерность освещения удается обеспечить тогда, когда расстояние между центрами светильников не превышает двойной высоты их установки. В то же время высота, на которой устанавливаются светильники, зависит от высоты помещения, мощности лампы, класса светильника и системы освещения. Наименьшая высота установки над полом светильников с числом люминесцентных ламп до четырех – 2,6 м, а при четырех и более – 3,2 м.

Выбор типа светильников проводится с учетом характеристики помещения, для которого проектируется освещение. Для помещений, стены и потолок которых имеют невысокие отражающие свойства целесообразно применять светильники прямого света, которые, направляя излучение ламп вниз на рабочие поверхности, гарантируют минимальные потери и наилучшее использование светового потока. Однако следует иметь ввиду, что светильники этого класса создают резкие падающие тени от посторонних предметов, что необходимо учитывать при их расположении.

При размещении светильников учитывают удобство обслуживания, ограничение слепящего действия, экономичность, равномерность освещения и направление света.

При размещении светильников (даже в случае общего равномерного освещения) следует учитывать качество освещения: направление света на рабочие поверхности, отсутствие на них падающих теней и т.д.

Поскольку нормы предусматривают наименьшую (а не среднюю) освещенность, большое значение имеет отношение расстояния между светильниками L к высоте их установки над освещаемой поверхностью Нс. При чрезмерном увеличении этого отношения освещение становится очень неравномерным, в результате чего для создания заданной наименьшей освещенности приходится создавать излишне большую среднюю освещенность, затрачивая на это дополнительные световой поток и мощность. Чрезмерное уменьшение отношения вызывает увеличение числа светильников, затрат на устройство и обслуживание системы освещения, а при лампах накаливания и ДРЛ – также мощности (вследствие пониженной световой отдачи ламп).

Светильники с люминесцентными лампами в основном располагают рядами. При большой освещенности и высоте устраивают сдвоенные или строенные ряды светильников. Ряды следует ориентировать параллельно продольной оси помещения, а в помещениях с естественным боковым светом – параллельно стене с окнами (под L в данном случае понимается расстояние между рядами светильников по табл. 2.5.2).

При освещении производственных помещений, стены и потолок которых имеют высокие отражающие свойства, целесообразно использовать светильники преимущественно прямого света. Некоторое уменьшение части светового потока, излучаемого непосредственно в нижнюю полусферу, компенсируется улучшением качества освещения и в то же время слабо влияет на энергетическую эффективность осветительной установки, поскольку такие светильники имеют более высокий КПД по сравнению с аналогичными светильниками прямого света.

В административно-конторских помещениях целесообразно использовать светильники рассеянного света, значительная часть светового потока которых направляется на стены и потолок и, отражаясь от них, способствует устранению резких теней, что по характеру работы желательно именно для таких помещений.

Таблица 2.5.2.

Отношение расстояния между светильниками L к высоте подвеса светильника, Нс.

Рекомендуются следующие пределы отношения L: Нс

Несоответствие светотехнических характеристик светильника размерам и характеру обработки освещаемого помещения приводит к увеличению потребляемой мощности, снижению качества освещения. В то же время, несоответствие конструктивного исполнения светильника условиям среды в помещении снижает долговечность и надежность работы осветительной установки (агрессивная, влажная, запыленная среда), а в отдельных случаях может быть причиной пожара или взрыва. Поэтому светильники должны иметь необходимую степень защиты от условий внешней среды. Особенно жесткие требования предъявляются светильникам, устанавливаемым во взрыво- и пожароопасных помещениях.