Естественное и искусственное освещение

  Классификация зрительных работ по точности определяется угловым размером и яркостным контрастом объекта наблюдения с фоном. Объектом наблюдения принято называть деталь рассматриваемого предмета, которую требуется различать в процессе работы.

  Угловые размеры объектов наблюдения, выраженные в угловых минутах, группируют по их линейным размерам, принимая расстояние от объекта до глаза наблюдателя равным 0,35—0,5 м, что позволяет линейный размер 0,1 мм принять эквивалентным угловому размеру в одну угловую минуту. Объекты различения классифицируются по размерам на шесть разрядов: от 1 — наивысшей точности (размер объекта различения менее 0,15 мм) до 6 — грубая работа (размер объекта различения более 5 мм). Последующие три разряда — 7, 8, 9 — не учитывают размеры объекта различения, поскольку к ним относятся работы, требующие только общего наблюдения за ходом производственного процесса, склады, а также работы с самосветящимися объектами.

  Контраст  К объекта наблюдения с фоном принято считать малым при К<0,2; средним при 0,2≤K≤0,5 и большим при K>0,5. Рабочие поверхности, являющиеся фоном, на котором объект зрительно обнаруживается и опознается, классифицируются по коэффициенту их отражения ρ на три группы: темные (ρ <0,2), средние (0,2≤ ρ ≤0,4) и светлые (ρ >0,4).

  Нормируемую освещенность позволяют определить три характеристики: точность зрительной работы, контраст объекта с фоном и коэффициент отражения рабочей поверхности.

  Нормированные значения освещенности для разряда  1 зрительной работы приведены в таблице 1. Деление разрядов на подразряды дает возможность более дифференцированно выбрать освещенность для каждой зрительной работы.

  Таблица 1.

  В случаях  невозможности или технической  нецелесообразности применения газоразрядных  ламп можно использовать лампы накаливания.

  Если работа связана с повышенной опасностью травматизма, размещением деталей на движущихся поверхностях, если напряженная зрительная работа производится непрерывно в течение рабочего дня или различаемые объекты расположены от глаз далее чем на 0,5 м, нормы освещенности повышаются на одну ступень согласно специальной шкале освещенностей. Так, в указанных случаях наибольшая освещенность для зрительной работы 1а может быть повышена до 6000 и даже до 7500 лк.

  В реальных условиях работы глаза яркость поля зрения неодинакова из-за различия коэффициентов отражения отдельных участков поля зрения, из-за распределения светового потока по освещаемым поверхностям и наличия в поле зрения светящихся пятен. В результате наличия в поле зрения пятен с яркостью, значительно превышающей яркость адаптации наблюдателя, возникает ощущение неудобства или напряженности — зрительный дискомфорт. Зрительный дискомфорт вызывает отвлечение внимания и уменьшение сосредоточенности, а также может привести к зрительному и общему утомлению. Утомляют также неправильная передача цвета освещаемых предметов и пульсация яркости рабочих поверхностей во времени. В связи с этим нормируются следующие качественные показатели освещения: ослепленность, дискомфорт, пульсация и спектр излучения.

  Показатель  ослепленности Р — критерий оценки слепящего действия осветительной установки ,

где коэффициент  ослепленности ; — видимость объекта наблюдения при экранировании блеских источников; — то же при наличии в поле зрения блеских источников.

  Нормируемые значения показателей ослепленности  не должны превышать Р = 20 для точных зрительных работ и Р = 40 для работ меньшей точности.

  Показатель  дискомфорта М — критерий оценки дискомфортной блескости, вызывающей неприятные ощущения при неравномерном распределении яркостей в поле зрения:

  где — яркость блеского источника, кд/м²; — угловой размер блеского источника, ср; — индекс позиции блеского источника относительно линии зрения; — яркость адаптации, кд/м².

  Таким образом, основными параметрами осветительной  установки, определяющими уровень предельно допустимой яркости по дискомфорту, являются яркость адаптации и расположение световых приборов в поле зрения. Поэтому для меcтного освещения светильники предусматриваются с непросвечивающими отражателями, имеющими защитный угол не менее 30°.

  Пульсация яркости рабочих поверхностей во времени вызывает зрительное утомление  и снижение производительности труда. Излучение газоразрядных источников света пульсирует с удвоенной частотой переменного тока, питающего осветительную установку. Критерием оценки относительной глубины колебаний освещенности служит коэффициент пульсации освещенности:

где — максимальное и минимальное значения освещенности за период ее колебания; — среднее значение освещенности за этот же период, лк.

  Для уменьшения коэффициента пульсации принято  пользоваться следующими методами: включение смежных ламп в различные фазы электрической сети, питание установок током повышенной частоты, а также применение двухламповых светильников с емкостным и индуктивным сопротивлениями.

  Максимально допустимые значения коэффициента пульсации при системе комбинированного освещения для 1 и 2 разрядов работы равны 10 для местного и 20 для общего освещения, для 4—8 разрядов —20. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Эффективное применение искусственного освещения.

  При проектировании осветительной установки необходимо решить следующие основные вопросы: выбрать систему освещения и тип источника света; определить норму освещенности; установить тип светильников; произвести размещение светильников; рассчитать освещенность в необходимых точках; уточнить после этого размещение светильников; определить единичную мощность светильников и ламп.

  Освещение внутри помещений осуществляется либо системой общего, либо комбинированного освещения. При этом следует учитывать, что экономичнее система комбинированного освещения, но в гигиеническом отношении система общего освещения совершеннее, так как позволяет создать более благоприятное распределение яркостей в поле зрения.

  Выбор источников света определяется их основными  характеристиками: электрическими (напряжение, мощность), световыми (световая отдача, срок службы, яркость), цветовыми (спектральный состав, цветность излучения), размером к формой колбы, экономичностью. В настоящее время используют три типа источников света: лампы накаливания, люминесцентные лампы и лампы ДРЛ (ртутно-кварцевые лампы с исправленной цветностью).

  Для облегчения задачи выбора освещенности в проектной  практике составлены отраслевые нормы, представляющие собой расписание значений освещенности для основных помещений и рабочих мест по отраслям промышленности. В процессе эксплуатации осветительной установки освещенность на рабочих поверхностях снижается за счет уменьшения светового потока источников света, загрязнения ламп и осветительной арматуры, а также загрязнения стен и потолка освещаемого помещения. Это учитывают коэффициентом запаса, повышающим расчетное значение освещенности по сравнению с нормированным.

  Светильники выбирают по характеристикам светораспределения, блескости, экономическим показателям и по условиям среды помещений. Во взрыво- и пожароопасных помещениях применяют светильники специального исполнения.

  Выбор размещения светильников связан с формой кривой силы света светильника и определяется заданным распределением освещенности или наименьшей удельной мощностью.

  Расчет  мощности осветительной установки  в целом и каждого осветительного прибора отдельно обеспечивает минимальную освещенность. Расчет производится по световому потоку или по силе света. Наиболее прост приближенный метод удельной мощности. Под удельной мощностью понимается отношение суммарной мощности источников света к площади освещаемой поверхности.

  Удельная  мощность, являющаяся основным энергетическим показателем осветительной установки, определяется из выражения:

, где n— число источников света; —единичная мощность лампы, Вт; S — площадь помещения, м².

  Для расчета  искусственного освещения методом  удельной мощности составлены таблицы для различных сочетаний коэффициентов отражения потолка, стен и пола помещения и значений коэффициентов запаса для светильников с лампами накаливания и люминесцентными лампами.

  Найденную из таблиц величину удельной мощности следует умножить на площадь помещения  и определить величину общей установленной  мощности. Если общую установленную мощность разделить на число светильников, то получится мощность каждой лампы.

  Эксплуатация  осветительных установок осуществляется в соответствии с установленными правилами. На электрических станциях не реже одного раза в квартал производятся контрольные измерения освещенности, не реже одного раза в год — чистка светильников.

  Электробезопасность при смене перегоревших ламп и  чистке светильников обеспечивается теми же защитными мерами, что и для  других токоприемников.

  Общее освещение рассчитывается по способу светового потока:

   световой поток [лм] (справочные данные); минимальная освещенность рабочего места [люкс] (санитарные нормы: 100 люкс - для КИПиА; 200-300 люкс – ремонт, наладка приборов); площадь помещения [м²]; К-коэффициент запылен-ности воздуха; N – число светильников на потолке; η – коэффициент использования осветительной установки (для нормальных помещений – 0,5; для узких – 0,3); z – коэффициент равномерности освещения (для ЛДС – 0,9; для ЛН – 0,6). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  Литература.

1. Охрана труда: Учебник для студентов вузов; Под ред. Б.А. Князевского- М.: Высшая школа, 1982.-311с.
2. Охрана труда в электроустановках Учебник для студентов вузов; Под ред. Б.А. Князевского- М.: Энергоатомиздат,1983.-336с.