ЛЕКЦІЯ 7.
ОСВІТЛЕННЯ ВИРОБНИЧИХ ПРИМІЩЕНЬ
План
1.
Вплив
освітлення на здоров'я і працездатність людини.
2.
Види
освітлення, їх характеристика.
3.
Вимоги
до освітлення робочих місць.
4.
Штучне
освітлення, основні вимоги до нього.
1. Вплив освітлення на
здоров'я і працездатність людини.
Близько 90% всієї інформації, що отримується людиною, приходиться на органи
зору. Організація освітленості робочих місць грає велику роль у житті людини. Освітлення – це отримання, розподіл та
використання світлової енергії для забезпечення нормальних умов праці.
Освітлення, що відповідає гігієнічним вимогам, сприяє підвищенню
продуктивності праці, створює гарний психологічний тонус, відповідний настрій і
самопочуття, запобігає загальній втомі організму, впливає на обмін речовин,
серцево – судинну систему, знижує кількість нещасних випадків. Недостатнє
освітлення є однією з причин виробничого травматизму.
При недостатньому освітленні людина працює зі зниженою продуктивністю,
швидко втомлюється, зростає ймовірність помилкових дій, що може спричинити
травматизм. Вважають, що 5% травм можуть спричинитись такою професійною
хворобою, як робоча міопія (короткозорість).
Залежно від довжини хвилі світло може збуджувати, (оранжево – червоний),
або заспокоювати (жовто – зелений).
Для створення оптимальних
умов зорової роботи слід кількість та якість освітлення пов'язувати з
кольоровим оточенням. Так, якщо інтер’єр зафарбований у темні кольори, то для
створення гарної освітленості необхідно використовувати більш потужні джерела
світла, оскільки темні поверхні поглинають значну частину світлового потоку та
створюють контрастні світлотіні, що втомлюють очі. Причиною втомлюваності може
служити також надмірна блискучість поверхонь оточуючих конструкцій. Блискучі
поверхні створюють світлові блики, які викликають
тимчасове осліплення. Нерівномірність освітлення та різна блискучість оточуючих
предметів приводить до частої переадаптації очей під
час роботи та внаслідок цього – до швидких стомлення органів зору. Тому добре
освітлені поверхні, що знаходяться в колі зору, краще зафарбовувати у кольори
середньої освітленості.
Залежно від спектрального складу світлових потоків випромінюваних джерелами
світла, по різному сприймаються кольори поверхонь оточуючих предметів. Тому при
створенні комфортного кольорового клімату у виробничих приміщеннях поруч з
правильним рішенням кольорового оточення велике значення має вибір найбільш
раціональних джерел світла.
Спектральний склад світла впливає на продуктивність праці. Дослідження
показують, що коли продуктивність праці людини при природному освітленні
прийняти за 100 % ,то при червоному та оранжевому освітленні продуктивність
праці становить лише 76%. У людей, які з деяких причин частково, або
повністю позбавленні природного освітлення, може виникнути світлове голодування.
Освітлення робочих приміщень повинне задовольняти таким умовам:
– Рівень
освітленості робочих поверхонь має відповідати
гігієнічним нормам для даного виду роботи;
– Мають бути
забезпечені рівномірність та стійкість рівня освітленості у приміщенні,
відсутність різких контрастів між
освітленістю робочої поверхні та навколишнього простору;
– У полі зору
предмети не повинні створювати блиску;
– Штучне світло, що
використовується на підприємствах, за своїм спектральним складом має
наближатися до природного.
2. Види
освітлення, їх характеристика.
Виробниче освітлення залежно від джерела світла може бути: природнім,
штучним та суміщеним.
Природне освітлення обумовлено
прямими сонячними променями та розсіяним світлом небосхилу, змінюється залежно
від географічної широти, ступеню хмарності, часу діб від сотень частин люкс
вночі до десятків тисяч люкс вдень.
Штучне освітлення створюється
штучними джерелами світла: лампами розжарювання або газорозрядними лампами.
Суміщене освітлення являє собою
доповнення природного освітлення штучним в світлий час діб при недостатньому за
нормами природним освітленням.
Природне освітлення підрозділяється на бокове – через світлові прорізи у
зовнішніх стінах; верхнє – через ліхтарі та світлові прорізи у покритті , а
також через прорізи у місцях перепаду висот будинку; комбіноване – освітлення,
що сполучає бокове та верхнє природне.
Штучне освітлення по складу буває наступних систем: загальної та
комбінованої. При загальному освітленні світильники розміщуються у верхній зоні
(не нижче
Доповнення загального освітлення місцевим, світловий потік якого
створюється від світильників встановлених безпосередньо на робочих місцях,
називається комбінованим освітленням.
Місцеве освітлення застосовується тільки спільно з загальним освітленням.
По функціональному призначенню
штучне освітлення підрозділяють на наступні види: робоче, аварійне,
евакуаційне, охоронне та чергове.
Робочим називають освітлення
приміщень будинків, а також дільниць відкритих просторів, призначених для
роботи, проходу людей та руху транспорту.
Аварійне освітлення
використовується для продовження роботи при аварійному відключенні робочого
освітлення. Найменша освітленість робочих поверхонь при аварійному режимі
роботи повинна складати 5% освітленості, нормованої для робочого освітлення.
Евакуаційне освітлення
передбачається для евакуації людей при аварійному відключенні робочого
освітлення. Воно необхідне у проходах, на сходах, у виробничих приміщеннях, де
працює більш 50 чоловік; у приміщеннях допоміжних будинків, де можуть одночасно
знаходитись більш 100 чоловік. Найменша освітленість при евакуаційному
освітленні на підлозі основних проходів та на ступенях сходів – 0,5 лк. Світильники аварійного та евакуаційного освітлення
приєднують до незалежного джерела живлення.
Охоронне освітлення
передбачається вздовж меж територій, що охороняються у нічний час. Освітленість
має бути 0,5 лк на рівні землі у горизонтальній
площини.
До чергового освітлення приміщень
прибігають у неробочий час, при цьому використовуються частина світильників
того або іншого виду освітлення.
3. Вимоги до освітлення робочих місць.
Вимоги до
освітлення робочих місць:
- Рівень освітленості
повинен відповідати характеру зорової роботи і встановленим нормам;
- Забезпечувати
достатню рівномірність та постійність рівня освітленості;
- Не створювати на
робочій поверхні різких та глибоких тіней;
- Освітлення не
повинно чинити засліплюючої дії і створювати відблиски на робочих
поверхнях;
- Повинно бути
надійним і простим в експлуатації,
економічним та естетичним.
Освітленість на робітничому місці
повинна відповідати характеру зорової роботи, тобто не нижче встановлених норм.
Збільшення освітленості (до
визначеної межі) збільшує продуктивність праці (оптимальна освітленість
підвищує продуктивність праці на 15%). Подальше збільшення освітленості
приводить до збільшення відбитої блискучості, що неприємно людському оку.
Нерівномірність освітлення у зоні розміщення робочих місць має бути 1,5 для
робіт І-ІІІ розряду зорових робіт при люмінесцентних лампах, 2 – при інших
джерелах та 1,8 та 3 для робіт ІV-VІІ та VІІІ розрядів відповідно.
На робочої поверхні повинні бути відсутні різкі тіні, розміри, що
спотворюють форму об'єктів розрізняння. Ця умова забезпечується завдяки
використанню світильників з світлорозсіючим матовим
склом.
В полі зору повинна бути відсутня пряма та відбита блискучість, що
приводить до погіршення видимості об'єктів. Для обмеження осліплюючої дії
світильників загального освітлення (тобто прямої блискучості) їх підвішують на
визначеній висоті над рівнем підлоги, або використовують освітлювальну арматуру
з відповідним захисним кутом, або арматуру: що розсіює світ. Щоб обмежити відбиту
блискучість, наприклад, при освітленні блискучих поверхонь (глянцевий папір,
екран дисплею та ін.) треба встановлювати світильники з регульованим
направленням світлового потоку чи з розсіювачами світла.
Величина освітленості має бути постійною у часі. Для цього стабілізують
напругу живлення, жорстко кріплять світильники, застосовують спеціальні
включення світильників.
Для створення правильної кольоропередачі
необхідно обирати джерела світла з спектром близьким до природного.
Всі елементи освітлювальних установок не повинні створювати небезпечні та
шкідливі виробничі фактори. Слід виключити або зводити до мінімуму шум, теплові
виділення, небезпеку ураження струмом, пожежо- та
вибухонебезпечність світильників.
З метою кращих для зору умов роботи кількість та якість освітлення слід
пов'язати з кольоровим оточенням. Світле фарбування інтер’єру, завдяки
збільшенню кількості відображеного світла, дозволяє збільшити рівень
освітленості при тій же потужності світла. Окрім того, зменшуються різкі тіні,
знижуються яскравістні контрасти між світильниками та
поверхнями, на яких вони розміщені.
Глибина пульсацій газорозрядних ламп, що живляться від мережі змінного
струму, має бути обмежена. Допустимий коефіцієнт пульсації не повинен
перевищувати 10…20%.
Освітлювальні установки мають бути
надійні, зручні, прості у експлуатації, економічні та естетичні.
Нормування освітлення.
Вибір нормованих параметрів, проектування та розрахунок освітлення
здійснюються згідно до ДБН
В.2.5-28-2006 (на зміну СНиП ІІ-4-79). Згідно цим нормам всі
роботи розбиваються на 8 розрядів зорових робіт.
Розряд зорових робіт залежить від
мінімального розміру об'єкта розглядання. Перші п'ять мають підрозряди
(а, б, в, г), які визначаються фоном та контрастністю об'єкта з фоном.
Внаслідок непостійності природного освітлення протягом дня та пори року,
кількісна оцінка цього виду освітлення здійснюється у залежності від розряду
зорових робіт по коефіцієнту природного
освітлення (КПО).
КПО визначається
відношенням (у відсотках) освітленості в даній точці у середині приміщення до
одночасно виміряної зовнішньої горизонтальної освітленості, що створюється
світлом відкритого небосхилу.
Прийнято роздільне нормування КПО для бокового та верхнього освітлення. В
приміщенні, що освітлюється тільки боковим світлом, нормується мінімальне
значення КПО у межах робочої зони, яке має бути забезпечене у точках, найбільш
віддалених від вікон. В приміщенні з верхнім або комбінованим освітленням
нормується середнє значення КПО у межах робочої зони.
Для штучного освітлення
нормується абсолютне значення рівня освітленості на робочих поверхнях у
виробничих приміщеннях, також залежно від розряду зорових робіт, фону,
контрасту об'єкта з фоном та системи освітлення. Так для обчислювальних центрів
величина штучної освітлення при виконанні робіт високої зорової точності
(розряд ІІІ, підрозряд "г") при одному
загальному освітленні повинна бути не нижче 200 лк.
При визначенні норми освітленості необхідно враховувати ряд умов, що
викликають необхідність підвищення або зниження рівня освітленості. Норми
освітленості слід підвищувати, наприклад, при виконанні робіт І-ІV розряду,
якщо напружена зорова робота виконується на протязі всього робочого дня. В
деяких випадках норму освітленості слід знижувати, наприклад, у приміщеннях де
виконуються роботи малої та середньої точності, при короткочасному перебуванні
людей.
4. Штучне освітлення, основні
вимоги до нього.
За розміщенням джерел світла штучне освітлення поділяється на загальне, місцеве та комбіноване.
При місцевому освітленні світловий
потік концентрується безпосередньо на
робочих місцях. У цьому випадку
освітленості робочого місця та навколишнього простору дуже
відрізняються, створюються несприятливі умови праці, зростає небезпека
травматизму. На підприємствах
використання одного місцевого освітлення дозволяється тільки для
періодичних робіт з переносними лампами.
При загальному освітленні
світильники розташовуються у верхній зоні, забезпечуючи рівномірну
освітленість робочого приміщення. При
комбінованому освітленні до загального освітлення додається місцеве.
Штучне освітлення передбачається в усіх виробничих та побутових
приміщеннях, де недостатньо природного світла, а також для освітлення приміщень
в темний період доби. При організації штучного освітлення необхідно
забезпечити сприятливі гігієнічні умови
для зорової роботи і одночасно враховувати економічні показники.
Найменша освітленість робочих
поверхонь у виробничих приміщеннях
регламентується СНиП ІІ – 4 - 79 і
визначається, в основному, характеристикою зорової рботи.
Норми носять міжгалузевий характер. На їхній основі, як правило, розробляють норми для окремих
галузей промисловості.
ПРОЕКТУВАННЯ ТА РОЗРАХУНОК
ШТУЧНОГО ОСВІТЛЕННЯ ВИРОБНИЧИХ ПРИМІЩЕНЬ
Здійснюється у наступній
послідовності:
1. Обирається система
освітлення.
Штучне освітлення проектується двох систем: загальне та комбіноване (коли до
загального освітлення додається місцеве освітлення робочих місць). Система
загального освітлення застосовується у виробничих приміщеннях з невисоким
рівнем освітленості (до 150 лк, V - VІІІ розряд
зорових робіт).
В приміщеннях з І-ІV розрядом зорових робіт слід застосовувати, як правило,
систему комбінованого освітлення. Передбачати для них систему загального
освітлення допускається при технічної неможливості або недоцільності місцевого
освітлення.
2. Обираються нормовані
параметри освітлення (освітленість, якісні показники освітлення: коефіцієнт пульсації,
коефіцієнт нерівномірності освітлення) згідно ДБН
В.2.5-28-2006 (на зміну СНиП ІІ-4-79). Освітленість робочої
поверхні, що створюється світильниками загального освітлення у системі
комбінованого, повинна складати 10% нормованої.
3. Обирається тип
джерела світла та тип світильника.
В освітлювальних установках, призначених для освітлення підприємств, у
якості джерела світла широко використовуються лампи розжарювання та
газорозрядні лампи.
Порівняльна характеристика ламп розжарювання та газорозрядних ламп
приведена нижче:
Лампи розжарювання.
Переваги:
–
простота включення;
–
низька вартість;
–
безінерційність;
–
простота утилізації;
–
широкий діапазон потужностей та напруг.
Недоліки:
–
низький коефіцієнт корисної дії (5%), відносяться до теплових джерел світла;
–
низька світловіддача – до 20 лм/Вт;
–
короткий строк служби (до 1000 год.);
–
промені переважно червоної та оранжевої частини спектру;
–
великий нагрів (до 1400°С та вище), що робить їх
пожежонебезпечними.
Газорозрядні лампи.
Переваги:
–
більш довгий час служби (8…14 тис.год.);
–
може бути отриманий будь-який спектр;
–
світлова віддача до 100 лм/Вт;
–
температура нагрівання ламп 30…600°С.
Недоліки:
–
складність включення;
–
пульсація світлового потоку;
–
інерційність;
–
працюють тільки від мережі змінного струму;
–
стійка робота лише при температурі вище 10°С;
–
стробоскопічний ефект.
До основних характеристик джерел
світла відносяться: номінальна напруга, В; електрична потужність, Вт;
світловий потік, лм; світлова віддача, лм/Вт (даний параметр є головною характеристикою
економічності джерела світла); час служби, год.
Тип джерела світла на підприємствах обирають враховуючи техніко-економічні
показники (більша світлова віддача при більшому або тому ж часі служби),
правильності передачі кольорових об'єктів, що освітлюються (там де це важливо),
зручності експлуатації, санітарно-гігієнічних, естетичних та протипожежних
вимог, що пред'являються до освітлення.
Лампи розжарювання звичайно передбачають для місцевого освітлення, а також
освітлення приміщень з тимчасовим перебуванням людей. Для загального освітлення
виробничих приміщень, як правило, передбачаються газорозрядні лампи.
Світловий прилад, що складається з джерела світла (лампи) та освітньої
арматури називається світильником.
Основне призначення світильників укладається у перерозподілі світлового потоку
джерела світла у потрібних для освітніх установок напрямок та захисту ламп та
електричних апаратів від впливу оточуючого середовища.
Класифікація
світильників:
–
По призначенню: загального та місцевого освітлення.
–
Залежно від конструктивного призначення: відкриті, закриті, пило та
вологозахищені, вибухонебезпечні.
–
Від умов експлуатації. Світильники поділені на сім експлуатаційних груп,
причому чим вище номер групи, тим світильники менше підвладні впливу середовища
і тим у більш важких умовах доцільно їх використовувати.
–
По розподілу світлового потоку: прямого світла, переважно прямого, розсіяного
та відбитого світла.
Тип світильників обирається враховуючи: вимоги до його світлорозподілу,
умови середовища по ступеню захисту від поразки електричним струмом, захист від
пилу та води, економічності установки у цілому.
4. Розміщуються
світильники у приміщенні.
При системі загального освітлення застосовується рівномірне та локалізоване
розміщення світильників. При рівномірному розміщенні забезпечується достатня
рівномірність освітленості по всієї площі у цілому. У цьому випадку відстань
між світильниками у кожному ряді та між рядами береться однаковим.
Найкращим варіантом рівномірного розміщення є шахове розміщення
світильників та по сторонах квадрата (відстані між світильниками у ряду та між
рядами світильників рівні).
При рівномірному розміщенні люмінесцентних світильників останні
розставляють рядами – паралельно рядам обладнання. При високих рівнях
нормованого освітлення люмінесцентні світильники розташовують безперервними
рядами, для чого їх ставлять один з другим торцями.
5. Обирається число
світильників та потужність ламп, необхідних для створення нормованої
освітленості на робітничому місці.
Число світильників заздалегідь призначають, виходячи з їх розташування на
плані поперечного розрізу приміщення .
Розрахунок потужності
освітньої установки проводиться 3-ма основними методами:
1. Методом коефіцієнта
використання світлового потоку – застосовується для розрахунку загального
рівномірного освітлення.
2. Точковим методом –
застосовується для розрахунку місцевого освітлення та перевірки рівномірності
загального освітлення, нахилених поверхонь локалізованого загального
освітлення.
3. Методом питомої потужності –
застосовується для орієнтовних розрахунків. Найбільш простий та найменш точний.
КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ
1.
Природне освітлення, основні вимоги до нього.
2.
Основні світлотехнічні величини.
3.
Нормування освітлення робочих місць.
