Освещение рабочих мест

Освещение играет важную роль в создании комфортных условий и поддержании высокой работоспособности человека.

Неправильно организованное освещение рабочих мест ухудшает ви­димость, утомляет зрительный аппарат, вызывает снижение остроты зре­ния, отрицательно влияет на нервную систему, может быть причиной травматизма.

Видимая часть оптических излучений лежит в диапазоне длин волн от 380 до 760 нанометров (нм), и каждой длине волны соответствует опре­деленный цвет: от фиолетового (380 – 450 нм) до красного (620 – 760 нм). Видимые излучения обычно измеряют в нанометрах (1 нм = 1∙10^-3 мкм). Чувствительность глаза максимальна в зеленой области спектра при длине волны l = 554 мм.

Под производственным освещением понимают систему устройств и мер, обеспечивающих благоприятную работу зрения человека и исклю­чающую вредное и опасное влияние на него в процессе труда.

Производственное освещение характеризуется следующими по­казателями:

1) количественными: световой поток, сила света, освещенность, яр­кость и коэффициент отражения;

2) качественными: объект различения, фон, контраст объекта с фо­ном, видимость, показатель ослепленности, коэффициент пульсации осве­щенности.

Световой поток Ф – поток лучистой энергии, оцениваемый глазом по световому ощущению. Единицей светового потока является люмен (лм) – световой поток, излучаемый точечным источником света силой в одну канделу, помещенным в вершину телесного угла в один стерадиан.

Сила света I – световой поток, отнесенный к телесному углу, в ко­тором он излучается, кд:

I = Ф / w,

где w - телесный угол (в стерадианах) или часть пространства, заключен­ного внутри конической поверхности.

Единицей силы света является кандела (кд) – сила света точечного источника, испускающего световой поток в один люмен, равномерно рас­пределенный внутри телесного угла в один стерадиан.

Освещенность Е характеризует поверхностную плотность светового потока и определяется отношением светового потока Ф, падающего на по­верхность, к ее площади S, лк:

Е = Ф / S.

Единицей освещенности является люкс (лк). Один люкс равен осве­щенности поверхности площадью в 1 м², по которой равномерно распреде­лен световой поток, равный одному люмену (1 лк = 1 лм/м²).

Основное значение для зрения имеет не освещенность какой-то по­верхности, а световой поток, отраженный от этой поверхности и попадаю­щий на зрачок, поэтому введено понятие яркости.

Яркостью L называется величина, равная отношению силы света, излучаемого элементом поверхности в данном направлении, к площади проекции этой поверхности на плоскость, перпендикулярную к тому же направлению, кд/м²:

L = I / S cos a,

где a – угол к нормали светящейся поверхности.

Единицей яркости служит кандела на квадратный метр (кд/м²).

Коэффициент отражения r характеризует способность поверхно­сти отражать падающий на нее световой поток. Определяется как отноше­ние отраженного от поверхности светового потока Ф_отр к падающему на нее световому потоку Ф_пад.

Объект различения – наименьший рассматриваемый предмет, ко­торый необходимо различить в процессе работы.

Фон – это поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на которой он рассматривается. Светлость фона характеризу­ется коэффициентом отражения r, равным отношению светового потока, отраженного от поверхности F _r, к световому потоку, падающему на по­верхность F:

r = F _ρ / F.

Фон может быть:

.светлым (при р > 0,4);

.средним (при 0,4 > р > 0,2);

.темным (при р < 0,2).

Контраст объекта с фоном оценивается коэффициентом контрастно­сти (К), который определяется различием между их яркостями или коэф­фициентами отражения:

K = (L ₀ - L_ф) / L_ф; K = (р₀ -р_ф) /_Рф,

где L ₀ и L_ф - соответственно яркости объекта и фона; р ₀ и р _ф - соответст­венно коэффициенты отражения объекта и фона.

Контраст объекта различения с фоном считается большим при К > 0,5 (объект и фон резко отличаются по яркости), средним при 0,5 > К > 0,2 (объект и фон заметно отличаются по яркости), малым при К < 0,2 (объект и фон мало отличаются по яркости).

Видимость V - универсальная характеристика качества освещения, которая характеризует способность глаза воспринимать объект; зависит от освещенности, размера объекта, его яркости, контраста объекта с фоном, длительности экспозиции.

Видимость определяется числом пороговых контрастов в контрасте объекта с фоном:

V = К/К_пор,

где К - контраст объекта с фоном; К_пор - пороговый контраст, т.е. наи­меньший различимый глазом контраст, при небольшом уменьшении кото­рого объект становится неразличимым.

Блескость -повышенная яркость светящихся поверхностей, вызы­вающая нарушение зрительных функций (ослепленность), т.е. ухудшение видимости объектов. Ослепленность приводит к быстрому утомлению и снижению работоспособности.

Показатель ослепленности Р - критерий оценки слепящего дейст­вия осветительной установки, определяется выражением:

P = (V ₁/ V ₂ - 1)·1000,

где V1 и V₂ - видимость объекта различения соответственно при экраниро­вании и наличии ярких источников света в поле зрения.

Для измерения и контроля освещенности применяют люксметр, принцип действия которого основан на фотоэлектрическом эффекте.

При освещении селенового фотоэлемента в цепи соединенного с ним гальванометра возникает фототок, обусловливающий отклонение стрелки микроамперметра, шкалу которого градуируют в люксах.

Для измерения силы света и яркости применяют фотометры типа ФПИ и ФПЧ. Измерение освещенности проводят по ГОСТ 24940-96.

В зависимости от источника света различают:

1) естественное;

2) искусственное;

3) совмещенное освещение (СНБ 2.04.05-98 «Естественное и ис­кусственное освещение»).

Естественное освещение обеспечивается солнцем и рассеянным светом небосвода, проникающим и через световые проемы в наружных ог­раждающих конструкциях.

Естественное освещение подразделяется на:

1) боковое;

2) верхнее;

3) комбинированное.

Боковое естественное освещение – естественное освещение поме­щения через световые проемы в наружных стенах.

Верхнее естественное освещение – естественное освещение поме­щения через фонари, световые проемы в стенах в местах перепада высот здания.

Комбинированное естественное освещение – сочетание верхнего и бокового естественного освещения.

Искусственное освещение создается искусственными источниками света (лампами накаливания или газоразрядными лампами).

Искусственное освещение подразделяется на:

1) рабочее;

2) эвакуационное (аварийное);

3) охранное;

4) дежурное.

Искусственное освещение бывает:

· общее (равномерное, локализованное);

· комбинированное (рис. 7).

Рис. 7. Виды искусственного освещения: а – общее равномерное; б – локальное; в – комбинированное

Общее освещение предназначено для освещения всего помещения, оно может быть равномерным или локализованным.

Система общего освещения должна соответствовать следую­щим требованиям:

1) она должна быть оснащена антибликовыми приспособлениями (сетками, диффузорами и т.д.);

2) часть света должна быть направлена на потолок и на верхнюю часть стен;

3) источники света должны быть установлены как можно выше, чтобы уменьшить ослепление и сделать освещение более однородным.

Общая локализованная система освещения предназначена для увеличения освещения путем размещения ламп ближе к рабочим поверх­ностям. При таком освещении светильники часто дают блики, поэтому их рефлекторы должны быть расположены таким образом, чтобы они убирали источник света из прямого поля зрения работающего.

Например, они могут быть направлены вверх.

Местное освещение предназначено для освещения только рабочих поверхностей и не создает необходимой освещенности даже на прилегаю­щих к ним площадях. Применение только местного освещения, как ста­ционарного, так и переносного, в производственных помещениях не до­пускается.

Комбинированное освещение состоит из общего и местного (мест­ный светильник, например, настольная лампа). Его устанавливают при ра­ботах высокой точности, а также при необходимости создания определен­ного или изменяемого в процессе работы направления света:

Екомб = Еобщ + Емест.

Доля общего освещения в комбинированном должна быть не менее 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 обычно естественной освещенности недостаточно и по­этому применяют совмещенное освещение.

Рабочее освещение предназначено для осуществления производст­венного процесса.

Аварийное освещение предусматривается, если отключение рабоче­го освещения и связанное с этим нарушение обслуживания оборудования может привести к взрыву, пожару, длительному нарушению технологиче­ского процесса, нарушению работы электростанций, насосных установок водоснабжения, узлов связи и других подобных объектов.

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

Наименьшая освещенность, создаваемая аварийным освещением, должна составлять 5 % освещенности, нормируемой для рабочего освеще­ния, но не менее 2 лк внутри зданий и не менее 1 лк для территории пред­приятий.

Эвакуационное освещение предназначено для безопасной эвакуации людей из помещений при аварийном отключении рабочего освещения в местах, опасных для прохода людей, на лестницах, вдоль основных прохо­дов производственных помещений, в которых работает более 50 человек. Это освещение должно обеспечивать на полу основных проходов (или на земле) и на ступенях лестниц освещенность 0,5 лк (в помещениях) и 0,2 лк – на открытых территориях.

Светильники для эвакуационного освещения присоединяют к сети, независимой от рабочего освещения.

Охранное освещение предусматривается вдоль границ территории, охраняемых в ночное время; оно должно обеспечивать освещенность 0,5 лк на уровне земли.

Дежурное освещение предназначено для минимального искусствен­ного освещения для несения дежурств охраны в нерабочее время, совпа­дающее с темным временем суток.

При выборе требуемого уровня освещенности рабочего места снача­ла устанавливается разряд (характер) выполняемой зрительной работы.

В соответствии с СНБ 2.04.05-98 все зрительные работы, проводимые в производственных помещениях, делятся на 8 разрядов в зависимости от размера объекта различения и условий зрительной работы.

К I разряду относятся зрительные работы наивысшей точности (ми­нимальный размер объекта различения менее 0,15 мм); к VIII разряду -работы, связанные с общим наблюдением за ходом производственного процесса с постоянным или периодическим присутствием людей.

При определении минимальной освещенности рабочих мест, распо­ложенных вне здания, предусмотрено еще шесть разрядов зрительной рабо­ты (IX - XIV) в зависимости от отношения минимального размера объекта различения к расстоянию от этого объекта до глаз работающего (табл. 15).

Таблица 15