Книга Белова 2011 год

10.2. Освещение

Виды и нормирование освещения. Освещение подразделяют на естественное (источник — Солнце), искусственное (источники — лампы накаливания, газоразрядные и другие) и совмещенное.

Естественный свет лучше по своему спектральному составу, чем искусственный свет, создаваемый любыми источниками света. Кроме того, чем лучше естественная освещенность в помещении, тем меньше времени приходится пользоваться искусственным светом, что позволяет экономить электрическую энергию.

Для оценки использования естественного света введено понятие коэффициента естественной освещенности, который определяется как отношение освещенности внутри помещения за счет естественного света к наружной освещенности от всей полусферы небосклона, выраженное в процентах:

Рис. 10.7. Распределение КЕО при различных видах естественного освещения:

а - одностороннее боковое освещение; б - двустороннее боковое освещение;

в - верхнее освещение; г - комбинированное освещение; 1 — уровень рабочей поверхности

При недостатке освещенности от естественного света используют искусственное освещение, создаваемое электрическими источниками света. По своему конструктивному исполнению искусственное освещение может быть общим, общим локализованным и комбинированным (рис. 10.8).

При общем освещении все места в помещении получают свет от общей осветительной установки. В этой системе источники света распределены равномерно без учета расположения рабочих мест. Средний уровень освещения должен быть равен уровню освещения, требуемого для выполнения предстоящей работы. Эти системы используются главным образом на участках, где рабочие места не являются постоянными.

Такая система должна соответствовать трем фундаментальным требованиям. Прежде всего, она должна быть оснащена антибликовыми приспособлениями (сетками, диффузорами, рефлекторами и т.д.). Второе требование заключается в том, что часть света должна быть направлена на потолок и на верхнюю часть стен. Третье требование состоит в том, что источники света должны быть установлены как можно выше, чтобы свести ослепление до минимума и сделать освещение как можно более равномерным.

Общая локализованная система освещения предназначена для увеличения освещения посредством размещения ламп ближе к рабочим поверхностям. Светильники при таком освещении часто дают блики, и их рефлекторы должны быть расположены таким образом, чтобы они убирали источник света из прямого поля зрения рабочего. Например, они могут быть направлены вверх.

Комбинированное освещение наряду с общим включает местное освещение (местный светильник, например настольная лампа), сосредоточивающее световой поток непосредственно на рабочем месте. Использование местного освещения совместно с общим рекомендуется применять при высоких требованиях к освещенности.

Рис. 10.8. Виды искусственного освещения:

а — общее; б — общее локализованное; в — комбинированное

Применение одного местного освещения недопустимо, так как возникает необходимость частой переадаптации зрения, создаются глубокие и резкие тени и другие неблагоприятные факторы. Поэтому доля общего освещения в комбинированном должна быть не менее 10% (для помещений, имеющих естественное освещение), т.е. ( / )·100%>10%

Кроме естественного и искусственного освещения может применяться их сочетание, когда освещенности за счет естественного света недостаточно для выполнения той или иной работы. Такое освещение называется совмещенным. Для выполнения работы наивысшей, очень высокой и высокой точности в основном применяют совмещенное освещение, так как естественной освещенности, как правило, недостаточно.

По назначению искусственное освещение подразделяется на рабочее, аварийное и специальное (эвакуационное, охранное, сигнальное и др.).

Рабочее освещение предназначено для выполнения производственного процесса.

Аварийное освещение — для продолжения работы при аварийном отключении рабочего освещения. Для аварийного освещения используются лампы накаливания, для которых применяется автономное питание электроэнергией. Светильники функционируют все время или автоматически включаются при аварийном отключении рабочего освещения.

Эвакуационное освещение — для эвакуации людей из помещения при аварийном отключении рабочего освещения.

Сигнальное освещение — для фиксации границ опасных зон; оно указывает наличие опасности, либо на безопасный путь.

Охранное освещение — для указания границ охраняемых территорий.

Основным способом защиты от недостаточного освещения является соблюдение норм освещенности, установленных по СНиП 23-05–95.

Минимальное допустимое значение КЕО определяется разрядом работы: чем выше разряд, тем больше минимально допустимое значение КЕО. Например, для работы I разряда (наивысшей точности) при боковом естественном освещении минимально допустимое значение КЕО равно 2%, при верхнем — 6%, а для работы III разряда (высокой точности) соответственно — 1,2 и 3%.

Важной характеристикой, от которой зависит нормативная освещенность на рабочем месте, является размер объекта различения — минимальный размер наблюдаемого объекта (предмета), отдельной его части или дефекта, которые необходимо различать при выполнении работы. Например, при написании или чтении текста необходимо различать толщину линии буквы, поэтому толщина линии и будет размером объекта различения при написании или чтении текста. Размер объекта различения определяет характеристику работы и ее разряд. Размер объекта менее 0,15 мм соответствует работе наивысшей точности (I разряд), при размере 0,15—0,3 мм — работе очень высокой точности (II разряд); от 0,3 до 0,5 мм — работе высокой точности (III разряд); при размере более 5 мм — грубой работе.

Не менее важным показателем системы освещения является контраст объекта с фоном. Контрастом К называется разница между яркостями объекта и фона , отнесенная к яркости фона. Он определяется по формуле

где яркость — это отношение величины отраженного от поверхности светового потока Ф_отр к величине этой поверхности.

Величина яркости тем больше, чем больше коэффициент отражения и падающий на поверхность световой поток.

Чем больше яркость объекта, тем больший световой поток от него поступает в глаз. Казалось бы, чем больше яркость, тем человек лучше видит объект. Однако это не совсем так. Если поверхность (фон), на которой располагается объект, имеет близкую по величине яркость, то интенсивность засветки участков глаза световым потоком, поступающим от фона и объекта, одинакова. В таких случаях объект на фоне становится неразличимым.

Чтобы объект был хорошо виден, необходимо различие в яркости объекта и фона. Если объект резко выделяется на фоне (например, черная линия на белом листе), контраст считается большим, при среднем контрасте объект и фон заметно различаются по яркости, при малом контрасте объект слабо заметен на фоне (например, линия бледно-желтого цвета на белом листе). При К< 0,2 контраст считается малым, при К=0,2÷0,5 средним, а при К > 0,5 — большим.

Очевидно, что чем меньше размер объекта различения (выше разряд работы) и меньше контраст объекта с фоном, на котором выполняется работа, тем больше требуется освещенность рабочего места и наоборот.

Нормы освещенности при искусственном освещении устанавливают величину минимально допустимой освещенности E_min. Для производственных помещений она зависит от разряда работы и контраста объекта с фоном. Разряды работы делят на четыре подразряда в зависимости от характеристики фона и контраста между объектами различения и фоном. Например, для работы I разряда (наивысшей точности) устанавливаются значения минимальной освещенности, приведенные в табл. 10.3.

Таблица 10.3

Содержание