Справочная книга по охране труда в машиностроении (1989 год) - часть 17

Глава 7 ОСВЕЩЕНИЕ
7.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Освещение рабочего места — важнейший фактор создания нормальных условий труда. Практически возникает необходимость освещения как естественным, так и искусственным светом. Первый случай характерен для светлого времени суток и при работе в помещениях, в которых имеются проемы в стенах и крыше здания, во втором случае применяются соответствующие осветительные установки искусственного света.

Естественное освещение по своему спектральному составу является наиболее приемлемым. Искусственное же, наоборот, отличается относительной сложностью восприятия его зрительным органом человека. Это связано с тем, что суточные переходные режимы естественной освещенности имеют малую частоту при достаточно высокой (днем) или очень низкой (ночью) интенсивности светового потока, а искусственные — довольно большую частоту при недостаточной в целом освещенности. Поэтому при искусственном освещении начинают возникать неустойчивые зрительные процессы, которые из-за большой частоты сменяемости световых условий накладываются друг на друга, не давая глазу времени адаптироваться к новым условиям. От усиленной деятельности приспособительных механиз-млв глаза быстро утомляются, что вызывает физическую усталость организма.

Несмотря на это, искусственное освещение необходимо .как важнейший фактор для приближения ночных условий труда к дневным. Основное отличие ночных условий труда от дневных состоит в том, что прн ночных условиях труда отсутствует достаточная освещенность поля зрения работающих равномерно распределенным световым потоком. Стимулирующее действие света на организм яри недостаточной освещенности снижается, поэтому ночные условия труда более тяжелые с физиологической точки зрения. Однако основа естественного и искусственного света общая — энергетическая, поэтому их разделение вызвано разницей в спектре и интенсивности. Последнее предположение можно принять только в первом приближении, поскольку спектр естественного света полностью не выяснен и не воспроизведен. Более реально создание световой среды, обеспечивающей психофизиологический комфорт и заданное эмоционально-эстетическое воздействие с учетом светоцветовой доминанты в поле зрения.

7.2. ХАРАКТЕРИСТИКИ ОСВЕЩЕНИЯ

Условия работы зрения можно охарактеризовать как количественными, так и качественными показателями. К качественным показателям относятся фон, контраст объекта с фоном, видимость, цилиндрическая освещенность, показатель ослепляемости, показатель дискомфорта и коэффициента пульсации освещенности. К количественным — световой поток, сила света, освещенность, яркость и светимость.

7.3. ИЗМЕРЕНИЕ ОСВЕЩЕННОСТИ И СВЕТОТЕХНИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН

Разработанные в настоящее время способы позволяют измерять горизонтальную, вертикальную, наклонную и объемную (цилиндрическую и полусферическую) освещенности.

Применяемые для этого приборы — люксметры различных модификаций, фотометры, измерители видимости и комплексный измеритель светотехнических величин.

В производственных условиях для контроля за освещенностью наиболее распространены люксметры типов Ю-16, Ю-116, Ю-17. Все они представляют собой сочетание селенового фотоэлемента и миллиамперметра, градуированного в люксах. Действие прибора основано на явлении фотоэлектрического эффекта. Световой поток, падая на фотоэлемент, вызывает протекание фототока через миллиамперметр. Для измерения освещенности фотоэлемент устанавливают в плоскости измерения, подбирают ближайшую шкалу миллиамперметра, начиная с более «грубой», и считывают показания прибора. При необходимости расширить пределы измерения на фотоэлемент надевают поглощающие насадки. Люксометр Ю-17 рассчитан на измерение освещенности в пределах от 0,01 до 100 лк. Измеритель

7.4. ЕСТЕСТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ

Обеспечение освещенности от естественного света связано с устройством проемов для пропускания света. Конструктивно проемы могут быть различными по исполнению и по местонахождению. Поэтому и характер естественного освещения имеет свои особенности: оно может быть боковым, если световые проемы (окна) расположены в наружных стенах; верхним, если световые проемы устроены в крыше; верхнее освещение осуществляется и через фонари — специальные строительные конструктивные детали на крышах или в местах перепадов высот смежных зданий. Возможно и устройство совмещенного естественного освещения путем сочетания бокового и верхнего или фонарного пропускания света в помещение.

Естественное освещение характеризуется отношением естественной освещенности, создаваемой внутри помещения светом неба (непосредственным или отраженным), к значению наружной освещенности земной поверхности от небосвода, выраженное в процентах. Это отношение принято называть коэффициентом естественной освещенности КЕО (е).

Нормирование, естественной освещенности также различается по расположению проемов и в определенной степени зависит от конструктивных особенностей самих проемов и рядом расположенных строений.

При боковом естественном освещении минимальное значение (емин) нормируется:

при одностороннем — в точке, расположенной на расстоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от световых проемов;

7.6. ИССКУСТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ

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 создать такое искусственное освещение, при котором суммарный световой поток от всех установленных в рабочей зоне светильников распределялся равномерно.

Со светотехнической точки зрения при использовании ныне существующих источников света эта задача вполне выполнима. Трудности ее решения связаны с тем, насколько правильно выбрана система искусственного освещения, т. е. каким образом, с каких мест и какого рода установками освещается данный участок. Рекомендуется следующая последовательность осуществления мероприятий по устройству искусственного освещения:

1) определение площади, подлежащей освещению, т. е. участка, рабочей зоны, района ведения работ (РВР), а также площади наибольшей концентрации работ (НКР), и установление ее размеров;

2) установление нормы освещенности поля зрения в зависимости от разряда зрительных работ по всем предлагаемым в соответствии с СНиП 11-14-79 видам освещения}

3) выбор системы освещения;

4) выбор источников света и расчет потребного их количества;

5) выполнение проекта распределения осветительных средств по участку с учетом параметров для установки (углов разворота, склонения, уточненной по конструктивным соображениям высоты подвески) и обеспечения равномерного распределения светового потока по площади.

7.6. УСТАНОВЛЕНИЕ ПЛОЩАДИ, ВИДОВ ОСВЕЩЕНИЯ И НОРМ ОСВЕЩЕННОСТИ

Площадь участка, подлежащего освещению, устанавливает главный инженер предприятия; он руководствуется правилами определения рабочих зон на каждом рабочем месте и их объединения в производственную площадь или в район работ, а затем и в места наибольшей концентрации работ, если площадь, на которой ведутся работы, обширная и не везде одинаково загружена технологическим процессом. В последнем случае решается вопрос о необходимости освещения всей площади равномерным светом или только мест НКР с помощью общего локализованного освещения.

В зависимости от принятых главным инженером решений рассматривается задача выбора системы освещения и последующий расчет потребного количества светильников. Однако надо иметь в виду следующее: устройство рабочего освещения обязательно во всех случаях должно быть независимым от наличия аварийного освещения; аварийное освещение для продолжения работы необходимо в помещениях и на открытых пространствах, если прекращение работы в нормальном режиме из-за отсутствия рабочего освещения может вызвать взрыв, пожар, отравление людей, опасность травматизма в местах массового их скопления, а также длительное нарушение технологического процесса и др.

Аварийное освещение должно создавать освещенность, составляющую не менее 5 % от нормируемой. Кроме того, аварийное освещение необходимо устраивать для эвакуации людей в местах, опасных для прохода; в том числе в производственных помещениях, где оборудование продолжает работать в темноте, а также по направлениям эвакуации людей из производственных и общественных зданий, где пребывает больше 50 человек. Это освещение должно создавать в проходах освещенность 0,5 лк в зданиях и 0,2 лк вне их.

В СНиП 11-4-79 «Естественное и искусственное освещение» предусматривается разделение всех работ по разрядам и подразрядам зрительных работ, даются их характеристики и устанавливаются нормы освещенности.

Искусственное освещение по конструктивному исполнению бывает общим и комбинированным, т. е. состоящим из общего освещения помещения или производственной площади и местного освещения рабочих поверхностей в поле зрения. В свою очередь, общее освещение подразделяется на общее равномерное и общее локализованное (выполненное с учетом расположения рабочих мест). Устройство только местного освещения запрещено, кроме временного (ручными светильниками), относящегося к разряду переносного. Действующими нормами (здесь и далее имеется в виду СНиП 11-4-79 с изменениями, внесенными в него в декабре 1985 г. и введенными в действие с 1 июля 1986 г.) рекомендуется комбинированное освещение в местах с работами I—IV, Va и Vб разрядов. Однако при невозможности или нецелесообразности устройства такого освещения допускается одно общее освещение, имеющее некоторые гигиенические и эстетические преимущества.

Комбинированное освещение рекомендуется там, где нужна высокая точность выполняемых работ, где возникают специфические требования к освещению (например, к направлению светового потока), где рабочие поверхности имеют ограниченную площадь или на одно рабочее место приходится большая производственная площадь. Однако, если по нормам требуется устройство дополнительного освещения на единичных рабочих местах, то это не является причиной для отнесения всей производственной площади к виду комбинированного освещения.

Во всех других случаях целесообразно устраивать одно общее освещение. Общее освещение больших производственных площадей, имеющих отдельные участки, которые

характеризуются как РВР или НКР, рекомендуется устраивать локализованным к последним, имея в виду, что для остальной площади не требуется такой же, как на участках ведения работ, интенсивности освещения.

7.7. ВЫБОР СИСТЕМЫ ОСВЕЩЕНИЯ

Анализ и установление видов освещения некоторым образом определяют и систему освещения, так как для различных видов освещения применяются различные источники света. Последние, в свою очередь, определяют условия крепления их к рабочим местам или подвеса над площадью. Однако на выбор системы освещения наиболее существенно влияют характер выполняемых работ, т. е. место, где они производятся, возможность размещения осветительных устройств на площади, подлежащей освещению.

Таким образом, выбор системы освещения предполагает решение вопроса о размещении источников света над производственной площадью. При этом часто возникает необходимость одновременного решения вопроса выбора светильников по таким основным характеристикам, как дальность действия, допустимая высота подвеса, единичная мощность и т. п.

Например, для освещения строительных площадок и карьеров используется только группа светильников, позволяющая издалека посылать световой поток на рабочую площадь, тогда как в закрытых цехах или помещениях светильники могут свободно размещаться над местами работы на конструкциях перекрытий и стен и в этом случае нужны другие виды светильников.

При проектировании искусственного освещения система освещения должна быть выбрана до подсчета числа источников света. Этот вопрос согласуется с конструктивными особенностями зданий и сооружений, влияющих и на высоту подвеса светильников, и на их число (в случаях принятия решения крепить светильники на определенные конструктивные детали, количество которых известно), и на единичную мощность. Например, при наличии 50 мест удобного крепления вместо 70 предварительно выбранных источников света, полученных по расчету, правильнее будет отдать предпочтение удобству крепления, заменив источники света на более мощные. Таким образом, система освещения будет выбрана с учетом конструктивных особенностей здания. Равным образом, при выборе системы освещения открытой площади наличие рядом стоящих высоких зданий, труб, возвышенностей предопределит места расположения источников света и в определенной степени их тип, так как возможно понадобятся светильники со значительно большим коэффициентом усиления светового потока в данном направлении.

7.8. ИСТОЧНИКИ СВЕТА И ИХ ВЫБОР

При выборе источников света предварительно решают вопрос о его виде. Существуют следующие виды источников света (ИС): лампы накаливания, люминесцентные лампы, разрядные лампы высокого давления, ксеноновые лампы, лампы для специального облучения.

Лампы накаливания (ЛН). Этот вид ламп все еще преобладает и производится в широком ассортименте, несмотря па имеющиеся в производстве более экономичные ИС.

Отличительная особенность ЛН состоит в том, что они включаются в сеть без дополнительных пусковых приспособлений и могут работать при значительных отклонениях напряжения сети от номинального, а также практически не зависят от условий окружающей среды и температуры, компактны, световой поток их к концу срока службы снижается незначительно (приблизительно па 15 %). Однако ЛН имеют относительно низкую световую отдачу и в их спектре преобладает желто-красная часть. Характеризуются ЛН номинальными значениями напряжения, мощности и светового потока. На их выбор может оказывать влияние размер ламп: полная длина L (стеклянная колба вместе с цоколем), диаметр D и высота светового центра Н (от резьбового цоколя до центра нити накаливания).

В характеристике ЛН имеет большое значение величина подводимого напряжения. С повышением напряжения возрастает температура накала нити и свет становится белее, быстро возрастает световой поток, но одновременно с этим резко уменьшается срок службы ламп.

Лампы накаливания могут быть подобраны по каталогам или по специальной справочной светотехнической литературе [1].

Для условий производства как закрытых рабочих площадей, так и открытых участков имеет значение направленное усиление светового потока, что наблюдается при

наличии отражающих поверхностей. К такого рода ЛН относятся лампы-светильники с зеркальными или диффузными отражающими слоями на колбах. Их применение связано с предварительной оценкой распределения светового потока от таких ламп по освещаемой поверхности.

Весьма перспективной (ныне уже широко применяемой) разновидностью ЛН являются галогенные лампы накаливания. Они имеют трубчатую форму с цилиндрическими, керамическими или ножевыми металлическими цоколями по концам и отличаются от обычных ЛН особой компактностью, более белым светом, улучшенной цветопередачей и вдвое большим сроком службы. Эти лампы при эксплуатации должны находиться только в горизонтальном положении. Отклонение допускается не более 4°.

Люминесцентные лампы (ЛЛ). Они широко применяются в осветительных установках низкого давления. Эти лампы имеют высокую световую отдачу (до 75 лм/Вт), большой срок службы (до 10 ООО ч), лучшую, чем у ЛН цветопередачу, относительно малую яркость (хотя и создают ослепленность). Высокая световая отдача и большой срок службы ЛЛ, как и газоразрядных ламп высокого давления, делают их в большинстве случаев более экономичными по сравнению с лампами накаливания. Однако для ЛЛ требуются более сложная схема включения, ограничения температурных условий для нормальной работы (при температурах меньше 10 °С они не зажигаются) и групповое использование для снижения вредных влияний пульсации светового потока. К недостаткам ЛЛ относятся также малая единичная мощность при больших размерах ламп и значительное снижение светового потока к концу срока службы.

Перспектива увеличения мощности ЛЛ пока не превышает 150 Вт, так как с ростом мощности характеристики ламп резко ухудшаются.

Большое значение имеет правильный выбор спектрального типа ламп. Люминесцентные лампы намного превосходят по качеству цветопередачи ЛН, однако не полностью приближаются к естественному свету из-за малого излучения в красной части спектра. В настоящее время ближе других к естественному спектру считаются лампы ЛХБЦ. Для специальных условий выпускаются также красные (ЛК), зеленые (ЛЗ), желтые (ЛЖ), голубые (ЛГ), розовые (ЛР), амальгамные (ЛБА) лампы. Последние имеют то преимущество, что у них световая отдача при повышении температуры окружающей среды снижается незначительно. В СНиП 11-4-79 приведены технические данные некоторых люминесцентных ламп.

В последнее время при производстве ЛЛ низкого давления большое внимание уделяется экономии сырья для их изготовления. Выпущена серия энергоэкономичных ЛЛ (ЭЛЛ) мощностью 18,36 и 58 Вт различных цветностей, выполненных в колбе диаметром 26 мм (против 38 мм в обычных). В связи с этим на 7—8 % уменьшилась потребляемая лампой мощность при прежнем уровне светового потока. Кроме того, существенно снизилось потребление основных материалов: стекла, алюминия, люминофора. В СНиП 11-4-79 приведена техническая характеристика выпускаемых сейчас энергоэкономичных ЛЛ. Лампы типа ЛБ 18-1, ЛДЦ18, ЛБ36, ЛДЦ36 и ЛБ58 предназначены для общего и местного освещения помещений промышленных и общественных зданий, лампы цветности ЕЦ — для освещения жилых и общественных зданий.

Газоразрядные лампы высокого давления (ГЛВД). Эти лампы применяются в условиях, когда требуется высокая световая отдача при компактности источника света и стойкости к условиям внешней среды. Среди этих типов ламп в настоящее время расширяется производство металлогенных ламп (МГЛ) (мощностью 250—2000 Вт) и натриевых ламп НЛВД (70, 100, 150 Вт), а также зеркальных МГЛ типа ДРИЗ мощностью 250, 400 и 700 Вт.

Металлогенные лампы типа ДРИ внешне отличаются от ламп ДРЛ отсутствием люминофорного покрытия колбы; кроме того, они имеют высокую светоотдачу (до 100 лм/Вт) и лучший спектральный состав света. Однако срок службы их меньше, чем у ДРЛ и схема включения сложнее. Основное применение ДРИ находят в качестве источников света для щелевых световодов; этому способствуют их высокая единичная мощность и малые размеры светящего тела. Технические характеристики ламп ДРЛ и ДРИ приведены в СНиП 11-4-79.

Дуговые ксеноновые трубчатые лампы (ДКСТ) применяются в основном в качестве источников света в осветительных устройствах с высокой единичной мощностью. Лампы ДКСТ выпускаются на единичные мощности от 5 до 100 тыс. Вт и имеют самый близкий к естественному спектральной состав света. Но это их достоинство практически не используется, поскольку лампы внутри зданий не используются. Кроме того, лампы ДКСТ имеют ряд

существенных недостатков: большие пульсации светового потока (коэффициент пульсации может достигать 130 %), избыток в спектре ультрафиолетовых лучей (при освещенности больше 150 лк создается переоблученность), что приводит к необходимости создания колб, не пропускающих ультрафиолетовые лучи, а также малую надежность пусковых устройств и низкую отдачу светового потока по сравнению с современными газоразрядными источниками света (ДРЛ, ДРИ, ДНаТ) и гелогенными источниками КГ повышенной мощности. Однако высокая единичная мощность и ныне существующий массовый выпуск ксеноновых ламп способствует их широкому применению.

7.9. РАСЧЕТ ОБЩЕГО РАВНОМЕРНОГО ОСВЕЩЕНИЯ

При расчете потребного количества источников света для получения нормируемой освещенности необходимо выбрать систему освещения, т. е. определить каким образом и с каких мест освещать рабочую площадь. Наиболее сложна задача оценки наивыгоднейшего отношения расстояния между светильниками к расчетной высоте подвеса над рабочей поверхностью.

содержание .. 15 16 17 18 ..