Освещение помещений
1. ОСНОВНЫЕ СВЕТОТЕХНИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
Рациональное освещение помещении и рабочих мест - один важнейших элементов благоприятных условии труда. При правильном освещении повышается производительность труда, улучшаются условия безопасности, снижается утомляемость. При недостаточном освещении рабочий плохо видит окружающие предметы и плохо ориентируется в производственной обстановке. Успешное выполнение рабочих операций требует от него дополнительных усилий и большого зрительного напряжения. Неправильное и недостаточное освещение может привести к созданию опасных ситуаций. Наилучшие условия для полного зрительного восприятия создает солнечный свет.
Для гигиенической оценки условий труда используются светотехнические единицы, принятые в физике.
Видимое излучение—участок спектра электромагнитных колебаний в диапазоне длины волн от 380 до 770 нанометров (нм), воспринимаемый человеческим глазом.
Световой поток F—мощность лучистой энергии, оцениваемой по сетевому ощущению, воспринимаемому человеческим глазом. За единицу светового потока принят люмен (лм). Световой поток, отнесенный к пространственной единице—телесному углу и, называется силой света:
la=dF/dw,
где la.- сила света под углом w): df— световой поток, равномерно распределяющий в пределах телесного угла dw.
За единицу силы света принята кандела (кд). Одна кандела—сила света, испускаемого с поверхности площадью 1/600000 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. За единицу освещенности принят люкс (лк)
E=dF/dS,
где dS — площадь поверхности, на которую падает световой поток dF.
Яркость поверхности L, а данном направлении—отношение силы света, излучаемого поверхностью в этом направлении, к проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную данному направлению. Единица яркости—кандела на квадратный метр (кд/м2)
La=dIa/dS×cosa
где dIa —сила света, излучаемого поверхностью dS в направлении a.
Яркость освещенных поверхностей зависит от их световых свойств, от степени освещенности, а в большинстве случаев также от угла, под которым поверхность рассматривается.
Световые свойства поверхностей характеризуются коэффициентами отражения r, пропускания t и поглощения b. Эти коэффициенты безразмерные и измеряются в долях единицы (r+t+ +b=1) или в процентах:
r=Fr/F; t=Ft/F; b=Fb/F
где Fr, Ft, Fb — соответственно отраженный, поглощенный и прошении через поверхность световой поток F — падающий на поверхность световой поток.
Требуемый уровень освещенности определяется степенью точности зрительных работ. Для рациональной организации освещения необходимо не только обеспечить достаточную освещенность рабочих поверхностей, но и создать соответствующие качественные показатели освещения. К качественным характеристикам освещения относятся равномерность распределения светового потока, блескость, фон, контраст объекта с фоном и т. д.
Различают прямую блескость, возникшую от ярких источников света и частей светильников, попадающих в поле зрения работающих, и отраженную блескость от поверхностей с зеркальным отражением. Блескость в поле зрения вызывает чрезмерное раздражение и снижает чувствительность и работоспособность глаза. Такое изменение нормальных зрительных функций называется слепимостью.
Слепящее действие зависит не только от блескостти поверхности, направленной к глазу, но и от контракта различения с фоном (К), который определяется отношением абсолютной разности между яркостью объекта и фона к яркости фона: чем он меньше, тем больше ослепленпость.
Контраст объекта различения с фоном (К) считается:
большим—при К>0,5;
средним—при К=0,2—0,5;
малым — при К<0,2.
Чтобы избежать слепящего действия света, необходимо подвешивать лампы на определенной высоте, которую выбирают в зависимости от мощности лампы и защитного угла (угла падения света на рабочее место) с учетом отражающих поверхностей. Для повышения видимости целесообразно увеличить контраст различаемых объектов, что более эффективно и экономично в сравнении с увеличением освещенности рабочей поверхности. При повышении контраста следует учитывать цветность и коэффициенты отражения объектов и фона.
фоном считается поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на которой он рассматривается, фон характеризуется способностью отражать световой поток и считается светлым при коэффициенте отражения поверхности r>0,4, средним при r=0,2—0,4 и темным при r<0,2.
Для повышения равномерности распределения яркостей в поле зрения потолки, и стены рекомендуется окрашивать в светлые тона: салатовый, светло-желтый, кремовый, светло-зеленый или бирюзовый.
Производственное оборудование рекомендуется окрашивать в светло-зеленые тона, движущиеся части—светло-желтые, а открытые механизмы в ярко-красный цвет. Для измерения и контроля освещенности применяют люксметры Ю-116 и Ю-117, принцип действия которых основан на фотоэлектрическом эффекте. При освещении фотоэлемента в цепи соединенного с ним гальванометра возникает фототек, обусловливающий отклонение стрелки миллиамперметра, шкалу которого градуируют в люксах. Для использования в люксметрах наиболее пригоден селеновый фотоэлемент, так как его спектральная чувствительность близка к спектральной чувствительности глаза.
Освещенность в диапазоне от 0 до 100 лк измеряется открытым фотоэлементом без насадок. Использование насадок различных типов, имеющих обозначение К, М, Р, Т значительно расширяет диапазон измерений освещенности, который доходит до 100000 лк.
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.
2. ЕСТЕСТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ. НОРМИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ
Источник естественного (дневного) освещения—солнечная радиация, т. е. поток лучистой энергии солнца, доходящей до земной поверхности в виде прямого и рассеянного света. Естественное освещение является наиболее гигиеничным и предусматривается, как правило, для помещений, в которых постоянно пребывают люди. Если по условиям зрительной работы оно оказывается недостаточным, то используют совмещенное освещение.
Естественное освещение помещений подразделяется на боковое (через световые проемы в наружных стенах), верхнее (через фонари, световые проемы в покрытии, а также через проемы в стенах перепада высот здания), комбинированное—сочетание верхнего и бокового освещения.
Систему естественного освещения выбирают с учетом следующих факторов:
назначения и принятого архитектурно-планировочного, объемно-пространственного и конструктивного решения зданий;
требований к естественному освещению помещений, вытекающих из особенностей технологической и зрительной работы;
климатических и светоклиматических особенностей места строительства здании;
экономичности естественного освещения.
В зависимости от географической широты, времени года, часа дня и состояния погоды уровень естественного освещения
Таблица 1. Значения коэффициента естественной освещенности для производственных помещений
Разряд работ
Характеристика зрительной работы
Значение КЕО
Виды работы по степени точности
наименьший размер объекта различения, мм
при верхнем или комбинированном освещении
При боковом освещении в зоне с устойчивым снежным покровом на осталь ной территории СССР
I
Наивысшей точности
менее 0,15
10
2,8/3,5
II
Очень высокой точности
0,15—0,3
7
2,0/2,5
III
IV
Высокой точности Средней точности
0,3—0,5 0,5—1,0
5
4
1,6/2,0
1.2/1,5
V
Малой точности
1,0—5,0
3
0,8/1,0
VI
Грубая
более 5,0
2
0,4/0,5
VII
Работы со светящимися материалами и изделиями в горячих цехах
более 0,5
3
0,8/1,0
VIII
Общее постоянное наблюдение за ходом производственного процесса
—
1
0,2/0,3
может резко изменяться за очень короткий промежуток времени в довольно широких пределах. Поэтому основной величиной для расчета и нормирования естественного освещения внутри помещений принят коэффициент естественной освещенности (КЕО) —отношение (в процентах освещенности) в данной точке помещения Евн к наблюдаемой одновременно освещенности под открытым небом Eнар.
Нормы естественного освещения промышленных зданий, сведенные к нормированию КЕО, представлены в СНиП II-4—79. Для облегчения нормирования освещенности рабочих мест все зрительные работы по степени точности делятся на восемь разрядов.
СНиП 11-4—79 устанавливают требуемую величину КЕО в зависимости от точности работ, вида освещения и географического расположения производства. В табл. 1. приведены значения КЕО для зданий, расположенных в III поясе светового климата (енIII).
