Разряд зрительной работы | Отношение минимального размера объекта различения к расстоянию от этого объекта до глаз работающего | Минимальная освещенность в горизонтальной плоскости, лк |
IX | Менее 0,5·10 | |
X | От 0,5·10 | |
XI | Свыше 1·10 | |
XII | Свыше 2·10 | |
XIII | Свыше 5· 10 | |
XIV | Свыше 10·10 |
Нормирование естественного освещения осуществляется с помощью коэффициента естественной освещенности КЕО, %.
Коэффициент естественной освещенности (КЕО) е определяется как отношение освещенности естественным светом какой-либо точки внутри помещения к значению наружной освещенности горизонтальной поверхности, освещаемой диффузным светом полностью открытого небосвода (не прямым солнечным светом), %:
е = (Евн/Енар) ·1 00 %,
где Евн - освещенность какой-либо точки внутри помещения; Енар - освещенность точки вне помещения.
Для зданий, расположенных в различных районах местности, нормированные значения КЕО или еN определяют по формуле:
|
|
eN = eH · mN,
где eН – значения КЕО, приведенные в табл. СНБ 2.04.05-98; mN – коэффициент светового климата для соответствующего номера группы районов; N – номер группы административного района стран СНГ по ресурсам светового климата. Коэффициенты mN и N приведены в прил. к СНБ 2.04.05-98.
Нормированное значение КЕО зависит от характера зрительной работы, вида освещения (естественное или совмещенное), устойчивости снежного покрова и пояса светового климата, где расположено здание.
КЕО определяется геометрией оконных проемов, загрязненностью стекол, окраской стен помещений и т.д. Чем дальше от световых проемов расположено рабочее место, тем меньше значение КЕО (рис. 8).
Рис. 8. Схема распределения КЕО по разрезу помещения:
а – одностороннее боковое освещение; б – двустороннее боковое освещение;
в – верхнее освещение; г – комбинированное освещение;
1 – уровень рабочей плоскости
Минимально допустимая величина КЕО определяется разрядом работы: для I разряда при боковом естественном освещении минимально допустимое значение КЕО равно 2 %, при верхнем – 6 %, а для II и III разрядов работы – соответственно 1,2 и 3 %.
Труд учащихся по характеристике зрительной работы можно отнести ко II разряду работы, и при боковом естественном освещении в лабораториях на рабочих столах должен обеспечиваться КЕО = 1,5 %.
Расчет естественного освещения заключается в определении площади световых проемов (окон и фонарей) в соответствии с нормированным значением КЕО. Все необходимые для расчета данные содержатся в прил. 5 СНБ 2.04.05-98.
При недостатке освещенности от естественного света используют искусственное освещение, создаваемое электрическими источниками.
|
|
Нормирование искусственного освещения осуществляется в соответствии с СНБ 2.04.05-98 и оценивается непосредственно по освещенности рабочей поверхности Е, лк.
Систему комбинированного освещения следует применять, если в помещениях выполняются работы I – III, IV a, IV б, IV в, V a разрядов.
Систему общего освещения допускается применять при отсутствии технической возможности или нецелесообразности устройства местного освещения. При наличии в одном помещении рабочих и вспомогательных зон следует предусматривать локализованное общее освещение (при любой системе освещения) рабочих зон и менее интенсивное освещение вспомогательных зон, относя их к разряду VIII a.
Для искусственного освещения применяют электрические лампы двух типов: лампы накаливания (ЛН) и газоразрядные лампы (ГЛ).
Лампы накаливания относятся к тепловым источникам света. Видимое излучение (свет) в них получается в результате нагрева электрическим током вольфрамовой нити. В маркировке ламп накаливания буква В обозначает вакуумные лампы, Г – газонаполненные, К – лампы с криптоновым наполнением, Б – биспиральные лампы.
В газоразрядных лампах видимое излучение возникает в результате электрического разряда в атмосфере инертных газов или паров металлов, которыми заполняется колба лампы. Газоразрядные лампы называют люминесцентными, так как изнутри колбы покрыты люминофором, который под действием ультрафиолетового излучения, излучаемого электрическим разрядом, светится, преобразуя тем самым невидимое ультрафиолетовое излучение в свет.
Газоразрядные лампы получили широкое распространение на производстве, в организациях и учреждениях из-за значительно большей светоотдачи (40 – 110 лм/Вт) и срока службы (8000 – 12000 ч). В основном они применяются для освещения улиц, иллюминации, световой рекламы. Подбирая сочетание инертных газов, паров металлов, заполняющих колбы ламп, и люминофора, можно получить свет практически любого спектрального диапазона – красный, зеленый, желтый и т.д.
Для освещения в помещениях наибольшее распространение получили люминесцентные лампы дневного света, колба которых заполнена парами ртути (свет близок по своему спектру к солнечному свету).
К газоразрядным относятся также: лампы белого света (ЛБ); лампы холодно-белого света (ЛХБ); лампы с улучшенной цветопередачей (ЛДЦ);
лампы тепло-белого света (ЛТБ); лампы, близкие по спектру к солнечному свету (ЛЕ); лампы холодно-белого света улучшенной цветопередачи (ЛХБЦ).
К газоразрядным лампам высокого давления относятся: дуговые ртутные лампы высокого давления с исправленной цветностью (ДРЛ); ксе-ноновые (ДКсТ), основанные на излучении дугового разряда в тяжелых инертных газах; натриевые высокого давления (ДНаТ); металлогалогенные (ДРИ) с добавкой йодидов металлов.
Недостатки газоразрядных ламп:
.пульсация светового потока (искажает зрительное восприятие и отрицательно влияет на зрение);
.длительность их разгорания;
.зависимость их работоспособности от температуры окружающей среды, создание радиопомех;
.возможность возникновения стробоскопического эффекта (заключается в неправильном восприятии скорости движения предметов).
Опасность стробоскопического эффекта при использовании газоразрядных ламп состоит в том, что вращающиеся части механизмов могут показаться неподвижными и стать причиной травматизма.
Для расчета искусственного освещения используются два метода:
1) метод светового потока;
2) точечный метод.
Метод светового потока предназначен для расчета общего равномерного освещения горизонтальных поверхностей. Световой поток лампы Фл, лм, при использовании ламп накаливания рассчитывают по формуле:
|
|
Фл = Eн·KS·z / N·4,
где Eн - нормированная минимальная освещенность, лк; S - площадь освещаемого помещения, м2; К - коэффициент запаса; z - коэффициент минимальной освещенности, равный отношению Еср / Е min (для ламп накаливания z = 1,15, для люминесцентных ламп z = 1,1); N - число светильников в помещении; г, - коэффициент использования светового потока ламп, зависящий от кпд и кривой распределения силы света светильника, геометрических параметров помещения, коэффициента отражения потолка и стен, а также высоты расположения светильников.
Коэффициент ц вычислен в зависимости от показателя помещения i, коэффициентов отражения стен р ст, потолка р п и рабочей поверхности р р и определяется по табл. СНБ 2.04.05-98:
i = AB/Hр · (A + B),
где А - длина помещения, м; В - ширина помещения, м; Hр - расчетная высота подвеса светильников над рабочей поверхностью, м;
Hр = h - H0,
где h - высота подвеса светильников; H 0 - высота рабочей поверхности.
При равномерном распределении светильников по всей площади помещения число светильников N определяют по формуле:
N = Sп / L 2,
где Sп - площадь помещения, м2; L - расстояние между светильниками, м.
По полученному в результате расчета световому потоку лампы подбирают ближайшую стандартную лампу и определяют электрическую мощность всей осветительной системы. Отклонение светового потока выбранной лампы от расчетного допускается не более чем на - 10 - +20 %. Если такое приближение не реализуется, то корректируется число светильников.
В основу точечного метода положена формула (схема на рис. 9)
Eн<LIα·cos2y/k · H2р,
где Iα - сила света в направлении от источника света к расчетной точке А рабочей поверхности, кд (определяется по светотехническим характеристикам источника света и светильника); у - угол между нормалью к рабочей поверхности и направлением светового потока от источника.
Рис. 9. Схема расчета точечным методом 183
При необходимости расчета в точке освещенности, создаваемой несколькими светильниками, подсчитывают освещенность от каждого из них, а затем полученные значения складывают. Должно выполняться условие Е н < Е ∑.
|
|
Многочисленными исследованиями установлено большое влияние освещенности рабочих поверхностей на производительность труда. Особенно велико влияние освещенности на производительность труда для технологических процессов с большим объемом зрительных работ. Увеличение освещенности способствует улучшению работоспособности даже в тех случаях, когда процесс труда практически не зависит от зрительного восприятия. При плохом освещении человек быстро устает, работает менее продуктивно, возрастает потенциальная опасность ошибочных действий и несчастных случаев. Наконец, плохое освещение может привести к профессиональным заболеваниям (например, близорукости, спазму аккомодации и др.).
Большое гигиеническое значение имеет естественное освещение. Образуемое в результате взаимодействия прямого и отраженного света диффузионное освещение помещений создает благоприятное распределение яркости, что оказывает положительное действие на зрение. Значение естественного освещения заключается и в сильном тонизирующем действии света на организм человека. Действие это вызывается не только ультрафиолетовыми излучениями (большая часть их через обычное стекло в помещении не проходит), но и излучениями видимого спектра, к которым в течение тысячелетий приспосабливается глаз человека. Нельзя не отметить и огромного психологического действия естественного освещения. Естественный свет создает у человека ощущение непосредственной связи с окружающим миром, природой и оказывает успокаивающее действие на нервную систему. У лиц, которые по характеру работы частично или полностью лишены естественного света, может возникнуть «световое голодание». В зависимости от спектрального состава свет может оказывать возбуждающее действие и усиливать чувство тепла (оранжево-красный), или наоборот - успокаивающее (желто-зеленый), или усиливать тормозные процессы (сине-фиолетовый).
Недостаточная освещенность рабочей зоны может явиться причиной травматизма в результате плохо освещенных опасных зон.
Неправильная эксплуатация осветительных установок, а также ошибки, допущенные при их проектировании и установке в зданиях с по-жаро- и взрывоопасными условиями, могут привести к пожару, взрыву и
несчастным случаям. Загрязнение остекленных поверхностей световых проемов, а также загрязнение стен и потолков значительно снижает уровень освещенности.
Пульсация яркости рабочих поверхностей вызывает зрительное утомление и снижает производительность труда.
Освещение не должно создавать блесткости (чрезмерно слепящей яркости) как самих источников света, так и других предметов в пределах рабочей зоны, что также отрицательно влияет на работника. Блесткость нарушает условия комфорта зрения, ухудшает контрастную чувствительность или оказывает оба эти действия одновременно.