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 различения 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 изменение угла рабочей поверхности. Там, где это возможно, блестящие поверхности следует заменять матовыми.
Колебания освещенности на рабочем месте, вызванные, например, резким изменением напряжения в сети, обуславливают переадаптацию глаза, приводя к значительному утомлению. Постоянство освещенности во времени достигается стабилизацией плавающего напряжения, жестким креплением светильников, применение 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 ослабляющие другие.
Осветительные установки должны быть удобны и просты в эксплуатации, долговечны, отвечать требованиям эстетики, электробезопасности, а также не должны быть причиной возникновения взрыва и 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.
Источники света и осветительные приборы. Источники света, применяемые для искусственного освещения, делят на две группы - газоразрядные лампы и лампы накаливания. Лампы накаливания относятся к источникам света теплового излучения. Видимое излучение в них получается в результате нагрева электрическим током вольфрамовой нити. В газоразрядных лампах излучение оптического диапазона спектра возникает в результате электрического разряда в атмосфере инертных газов и паров металлов, а также за счет явлений люминесценции, которое невидимое ультрафиолетовое излучение преобразует в видимый свет.
При выборе источников света для производственных помещений необходимо руководствоваться общими рекомендациями: отдавать предпочтение газоразрядным лампам как энергетически более экономичным и обладающим большим сроком службы; для уменьшения первоначальных затрат на осветительные установки и расходов на их эксплуатацию необходимо по возможности использовать лампы наибольшей мощности, но без ухудшения при этом качества освещения.
Создание в производственных помещениях качественного и эффективного освещения невозможно без рациональных светильников. Электрический светильник - это совокупность источника света и осветительной арматуры, предназначенной для перераспределения излучаемого источником светового потока в требуемом направлении, предохранения глаз рабочего от слепящего действия ярких элементов источника света, защиты источника от механических повреждении, воздействия окружающей среды и эстетического оформления помещения.
Нормирование производственного освещения. Естественное и искусственное освещение в помещениях регламентируется нормами СНиП 23-05-95. «Естественное и искусственное освещение» в зависимости от характера зрительной работы, системы и вида освещения, фона, контраста объекта с фоном. Характеристика зрительной работы определяется наименьшим размером объекта различения (например, при работе с приборами – толщиной линии градуировки шкалы). В зависимости от размера объекта различения все виды работ, связанные со зрительным напряжением, делятся на восемь разрядов, которые в свою очередь в зависимости от фона и контраста объекта с фоном делятся на четыре подразряда.
Искусственное освещение нормируется количественными (минимальной освещенностью Еmin) и качественными показателями (показателями ослепленности и дискомфорта, коэффициентом пульсации освещенности kE). Принято раздельное нормирование искусственного освещения в зависимости от применяемых источников света и системы освещения.
При определении нормы освещенности следует учитывать также ряд условий, вызывающих необходимость повышения уровня освещенности, выбранного по характеристике зрительной работы. Увеличение освещенности следует предусматривать, например, при повышенной опасности травматизма или выполнении напряженной зрительной роботы I...IV разрядов в течение всего рабочего дня. В некоторых случаях следует снижать норму освещенности, например, кратковременном пребывании людей в помещении. [32]
6.2 Расчет искусственного освещения рабочего места
Освещенность рабочих поверхностей является одной из важнейших характеристик производственной среды. Недостаточная или избыточная освещенность приводит к значительному снижению производительности и качества труда, увеличивает вероятность несчастных случаев, приводит к возникновению профессионального заболевания зрительного анализатора.
Рабочее освещение на основании технико-экономического обоснования может проектироваться в виде системы общего или комбинированного освещения. Система общего освещения может быть равномерной или локализованной. При равномерной системе общего освещения осветительные приборы (ОП) равномерно распределяются в верхней зоне, при локализованной - с учетом расположения рабочих мест.
Комбинированная система - это совокупность общего и местного освещения. Местное освещение, как дополнение к общему, предназначено только для конкретного рабочего места. Устройство только одного местного освещения запрещается нормами, так как ухудшаются условия работы зрительного анализатора из-за существенных перепадов освещенности в периферийном поле зрения человека.
Важное значение в обеспечении благоприятных условий для зрительной работы имеет качество освещения.
В производственных помещениях, кроме освещенности, нормируются качественные характеристики осветительной установки (ОУ):
- коэффициент пульсации освещенности (для газоразрядных источников света);
- показатель ослепленности;
- коэффициент, учитывающий неравномерность освещенности в зоне рабочих мест.
Качественными характеристиками наружных ОУ являются показатель ослепленности и коэффициент неравномерности освещенности в рабочих зонах. [33]
В помещениях общественных и вспомогательных зданий качество освещения характеризуется показателями дискомфорта, значением цилиндрической освещенности и коэффициентом пульсации освещенности [34].
Расчет систем освещения рационально проводить в последовательности, показанной на рис.9. [33]
Рис.9 Алгоритм расчета освещения производственного объекта
Условные сокращения и обозначения:
ОУ – осветительная установка;
ОП – осветительный прибор;
ИС – источник света.
Определение нормированной освещенности и качественных характеристик ОУ. Согласно извлечениям из СНиП 23.05-95 «Естественное и искусственное освещение» к экологической лаборатории предъявляют следующие требования:
- освещение – общее равномерное;
- нормированная освещенность Ен = 300 лк;
- коэффициент пульсации освещенности kп = 20%.
Выбор системы освещения. Рекомендуемая равномерная система общего освещения полностью удовлетворяет условиям работы в лаборатории.
Выбор типа ОП и ИС. Для помещения лаборатории с общей системой освещения наиболее рационально будет использовать люминесцентные лампы (ЛЛ) в осветительных приборах (количество ламп - 2 штуки). Световой поток одной лампы равен:
, гдеФ – световой поток ИС, лм;
Ен – нормированная освещенность, лк (Ен = 300лк);
S – освещаемая площадь, м2;
z – коэффициент отношения средней освещенности к минимальной (z = 1,1 для люминесцентных ламп);
k – коэффициент запаса, учитывающий старение ИС и загрязнение ОП и ИС (для производственных помещений (с содержанием пыли, дыма и копоти менее 1 мг/м3) с газоразрядными лампами принимается 1,5 );