Глава 10. Производственное освещение

 

Производственное освещение, правильно спроектированное и выполненное, способствует повышению производительности труда и качества выпускаемой продукции, оказывает положительное психологическое воздействие на работающих, повышает безопасность труда и снижает утомляемость и травматизм на производстве.

Неправильно выполненное освещение может явиться причиной трав­матизма в результате плохо освещенных опасных зон, слепящего дейст­вия ламп и бликов от них, резких теней, которые могут вызывать полную потерю ориентации работающих.

Неправильная эксплуатация осветительных установок, а также ошиб­ки, допущенные при их проектировании и установке в зданиях с пожаро - и взрывоопасными производствами, могут привести к взрыву, пожару и несчастным случаям.

Учитывая то, что свет обеспечивает связь организма с внешней сре­дой и обладает высоким биологическим и тонизирующим действием, к современному промышленному освещению предъявляются высокие требования как гигиенического, так и технико-экономического характера.

 

§ 10.1. Основные светотехнические единицы и  требования к производственному освещению

 

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

Световой поток Ф определяется как мощность лучистой энергии, оцениваемая по световому ощущению, которое оно производит на че­ловеческий глаз. За единицу светового потока принят люмен (лм). Све­товой поток определяется как величина не только физическая, но и фи­зиологическая, поскольку измерение ее основывается на зрительном восприятии.

Все источники света излучают световой поток в пространство нерав­номерно, поэтому вводится величина пространственной плотности светового потока — сила света I, которой называется отношение светового потока к телесному углу, в пределах которого световой поток распространяется и   распределяется равномерно:

I_α  = dФ / (dυ)

где I_α — сила света под углом α; dФ — световой поток, равномерно распределяющийся в пределах телесного угла dυ.

За единицу _Силы света принята кандела (кд). Однако кандела — сила света, испускаемого  поверхности площадью 1/600 000 м² полного излучателя (государственный световой эталон) в перпендикулярном направлении при температуре затвердевания платины (2046,65 К) при давлении 101325 Па (760 мм рт. ст.).

Освещенность Е — плотность светового потока на освещаемой по­верхности:

Е = dФ / (dА),

где dА - площадь поверхности, на которую падает световой поток dФ.

За единицу освещенности принят люкс (лк).

Яркостью  поверхности L в данном направлении называется отноше­ние силы света, Излучаемой поверхностью в этом направлении, к про­екции светящейся  поверхности на плоскость, перпендикулярную данно­му направлению:

L_α = dI_α / dA cosα,

где dI_α — сила света, излучаемого поверхностью dA в направлении α.
   Коэффициент отражения ρ 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.

Требуемый уровень освещенности определяется степенью точности зрительных работ. Для рациональной организации освещенности необходимо не только обеспечить достаточную освещенность, но и создать необходимый качественные показатели освещения. К основным качественным показателям, определяющим условия зрительной работы, относятся такие
понятия, как равномерность распределения светового потока, контраст объекта с фоном, видимость, показатель, ослепленности, коэффициент пульсации освещенности.   

Фон - поверхность, прилегающая непосредственно к объекту, на котором он  рассматривается, характеризуется коэффициентом отраже­ния, зависящим от цвета и фактуры поверхности, значения которого лежат в пределах от 0,02 до 0,95. При коэффициенте отражения поверх­ности более 0,4 фон  считается светлым; от 0,2 до 0,4 — средним и менее 0,2 — темным.

Контраст  объекта с фоном К характеризует соотношение яркостей рассматриваемого  объекта (точка, линия, трещина, риска, раковина элементы, которые требуется различать в процессе работы) и фона:

K = (L_ф  - L_о) / L_ф

где L_ф и L_о  — яркость соответственно фона и объекта.

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

Видимость U 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 объема с фоном: U = К/К_пор. где К — контраст объекта с фоном; К_пор — пороговый контраст, т. е. наименьший различимый глазом контраст, при небольшом уменьше­нии которого объект становится неразличимым.

Показатель ослепленности X — критерий оценки слепящего дейст­вия, создаваемого осветительной установкой X = (S — 1)1000, где X — показатель ослепленности; S=U₁/U₂ — коэффициент ослепленности;  U₁ и U₂ — видимость объекта наблюдения соответственно при экрани­ровании и при наличии близких источников в поле зрения.

Для измерения и контроля освещенности применяют люксметр, принцип действия которого основан на фотоэлектрическом эффекте. При попадании света на фотоэлемент в цепи соединенного с ним гальва­нометра возникает фототок, обусловливающий отклонение стрелки миллиамперметра, шкалу которого градуируют в люксах. В люксметрах рекомендуется использовать селеновый фотоэлемент, так как его спек­тральная чувствительность близка к спектральной чувствительности глаза. На рис. 10.1 показан люксметр Ю-16, широко применяемый на практике.

Рис.10.1. Объективный люксметр:

1 - гальванометр; 2 – селеновый фотоэлемент.

 

Для измерения яркости используют фотометры, в которых яркость поля прибора сравнивается с яркостью исследуемой поверхности.

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

 

Искусственное освещение

Искусственное электрическое освещение строительных площадок и мест производства строительных и монтажных работ предусматривается в том случае, когда недостаточно естественного света, или для освещения в те часы

суток, когда естественный свет отсутствует.

 По конструктивному исполнению искусственное осветление может быть двух видов: общее и комбинированное, когда к общему освещению добавляется ме­стное, концентрирующее световой поток непосредственно на

рабочих местах.

Общее освещение подразделяется на общее равномерное освещение (когда вся строитель­ная площадка или помещение освещается одно­типными светильниками, равномерно располо­женными над поверхностью освещаемого про­странства и снабженными лампами одинаковой мощности) и общее локализованное освещение (при распределении светового потока с учетом расположения рабочих мест).

Применение одного местного освещения на строительной площадке и внутри производст­венного помещения не допускается.

Выбор системы освещения зависит от тре­бований технологического процесса, размеров объектов различения и характера зрительных работ.

Для строительных площадок и участков работ необходимо предусматривать общее рав­номерное освещение. При этом освещенность должна быть не менее 2 лк независимо от при­меняемых источников света. Для участков ра­бот, где нормируемые уровни освещенности должны быть более 2 лк, в дополнение к общему равномерному освещению следует предусмат­ривать общее локализованное, которое выпол­няют осветительными приборами, устанавли­ваемыми на зданиях, конструкциях и мачтах общего равномерного освещения (рис. 10.2, 10.3).

 

Рис. 10.2. Инвентарная прожекторная мачта:

1 — настал из досок; 2 — пригруз; 3 -- мачта; 4 — прожекторы

Рис.  10.3. Телескопи­ческая осветительная стойка:

1 — рама; 2 — соединительная труба; 3 — неподвяжиная часть основной трубы; 4 — поворот­ная  часть основной трубы; 5 — кронштейн; 6 — выдвижная труба; 7 — плафоны; 8 — трос; 9 — ручная  лебедка; 10 — прижимной винт

Общее локализованное освещение созда­ется осветительными приборами — фарами, прожекторами или светильниками, устанавливаемыми на машинах и механизмах. По функциональному назначению электрическое освещение строительных площадок и участков подразделяется на рабочее, аварийное, эвакуационное и специальное.

Рабочее освещение обязательно во всех помещениях и на освещаемых территориях  строительных площадок для обеспечения нормальной работы, прохода людей и движения транспорта. Аварийное освещение предусматривается для обеспечения минимальной освещённости на строительной площадке и в производственных помещениях на случай внезап­ного отключения рабочего освещения.

Аварийное освещение для продолжения работы надлежит устраивать в тех случаях, когда внезапное отключение рабочего освещения (при аварии) и связанное с этим нарушением нормальное обслуживание может вызвать взрыв, пожар, отравление людей, длительное нарушение технологичного процесса, нарушение работы таких объектов, как

электрическая станция, диспетчерские пункты, насосные установки водо­снабжения и другие производственные помещения, в которых недопу­стимо прекращение работ.

Аварийное освещение следует предусматривать, например, в местах
производства работ по бетонированию особо ответственных конструк­ций в тех случаях, когда по требованиям технологии перерыв в укладке бетона недопустим.

Наименьшая освещенность рабочих поверхностей, требующих обслу­живания при аварийном режиме, должна составлять 5% освещенности, нормируемой для рабочего освещения при системе общего освещения, но не менее 2 лк внутри зданий.

Эвакуационное освещение надлежит устраивать в местах, опасных для прохода, на лестничных клетках, в производственных помещениях с числом работающих более 50 чел. Оно должно обеспечивать наимень­шую освещенность на полу основных проходов и на ступенях не менее 0,5 лк, а на открытых территориях не менее 0,2 лк. Выходные двери по­мещений общественного назначения, в которых могут находиться более 100 чел., должны быть отмечены световыми сигналами-указателями.

Светильники аварийного освещения для продолжения работы при­соединяют к независимому источнику питания, а светильники для эва­куации людей — к сети, независимо от рабочего освещения, начиная от щита подстанции.

Для аварийного освещения следует применять только лампы накали­вания и люминесцентные лампы.

К специальным видам освещения относят охранное и дежурное.

Для охранного освещения строительных площадок и дежурного освещения по­мещений следует выделять часть светильников рабочего или аварийного освещения.

Охранное освещение должно обеспечивать на границах строительных площадок или участках производства работ освещенность 0,5 лк

(горизонтальную на уровне земли или вертикальную на плоскости ограждения).

В «Инструкции по проектированию электрического освещения строи­тельных площадок (СН 81 — 80)» задаются как количественные, так и качественные характеристики, которые являются обязательными при создании нормальных условий труда.

Для освещения производственных помещений следует применять газоразрядные лампы независимо от принятой системы освещения в связи с их большими преимуществами экономического и светотехниче­ского характера перед лампами накаливания. Использование ламп накаливания допускается только в случае невозможности применения газоразрядных ламп.

Принято раздельное нормирование освещенности в зависимости от применяемых источников света и системы освещения. Величина мини­мальной освещенности устанавливается согласно условиям зрительной

работы, которые определяются наименьшим размером объекта с фоном

и характеристикой фона.

При определении нормы освещенности необходимо учитывать ряд условий, вызывающих необходимость повышения уровня освещенно­сти, выбранного по точности зрительной работы.