Освещение рабочих помещений. Гигиенические требования к производственному освещению и ультрафиолетовому облучению Требования производственной санитарии к освещению
n1.htm
Глава 19
ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ
Освещение - использование световой энергии солнца и искусственных источников света для обеспечения зрительного восприятия окружающего мира.Свет является естественным условием жизни человека, необходимым для сохранения здоровья и высокой производительности труда, основанной на работе зрительного анализатора, самого тонкого и универсального органа чувств. Обеспечивая непосредственную связь организма с окружающим миром, свет является сигнальным раздражителем для органа зрения и организма в целом: достаточное освещение действует тонизирующе, улучшает протекание основных процессов высшей нервной деятельности, стимулирует обменные и иммунобиологические процессы, оказывает влияние на формирование суточного ритма физиологических функций организма человека. Основная информация об окружающем нас мире - около 90% поступает через зрительное восприятие. В связи с указанным гигиенически рациональное производственное освещение имеет огромное положительное значение.
Основные светотехнические понятия и единицы
Свет представляет собой видимые глазом электромагнитные волны оптического диапазона длиной 380 - 760 нм, воспринимаемые сетчатой оболочкой зрительного анализатора.Чувствительность глаза к излучениям различных длин волн неодинакова. Свойства глаза по-разному оценивать одинаковую лучистую мощность различных длин волн видимого спектра называется спектральной чувствительностью глаза.
Глаз лучше всего воспринимает ощущение желто-зеленого цвета, а именно: лучи с длиной волны (λ) = 555 нм. Таким образом, если чувствительность глаза к излучению с длиной волны 555 нм принять за единицу, то чувствительность глаза к излучениям других волн видимого диапазона при одинаковой мощности будет меньше единицы.
Cветовой поток (Ф) - мощность лучистой энергии, оцениваемая по производимому ею зрительному ощущению. Измеряется в люменах (лм).
Единица светового потока - люмен (лм) - световой поток, испускаемый точечным источником в телесном угле (в 1 стерадиан при силе света 1 кандела). Световой поток можно оценивать в пространстве по силе света или на поверхности по освещенности.
Стерадиан (единица телесного угла) - телесный угол, вырезающий на поверхности сферы площадь, равную квадрату ее радиуса.
Кандела (кд) - единица силы света, равная силе света, испускаемого с площади 1/600 000 м 2 сечения полного излучателя в перпендикулярном к этому сечению направлении при температуре затвердевания платины (2042 К) и давлении 101325 н/м 2 .
Сила света - световой поток, распространяющийся внутри телесного угла, равного 1 стерадиану. Единица силы света - кандела (кд).
Освещенность (Е) представляет собой распределение светового потока (Ф) на поверхности площадью S и может быть выражена формулой E = Ф/ S.
Единицей измерения освещенности является люкс (лк) - освещенность поверхности площадью 1 м 2 световым потоком в 1 лм (лм/м 2). Освещенность поверхности не зависит от ее световых свойств.
С точки зрения гигиены труда освещенность имеет существенное значение, по ней нормируются условия освещения в производственных помещениях и рассчитываются осветительные установки. В физиологии зрительного восприятия важное значение придается не падающему световому потоку, а уровню яркости освещаемых производственных и других объектов, которая отражается от освещаемой поверхности в направлении глаза. Зрительное восприятие определяется не освещенностью, а яркостью, под которой понимают характеристику светящихся тел, равную отношению силы света в каком-либо направлении к площади проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную к этому направлению. Яркость измеряется в нитах (нт, 1 нт = 10 -4 Кд/см 2). Яркость освещенных поверхностей зависит от их световых свойств, степени освещенности и угла, под которым поверхность рассматривается.
Светимость - величина, полного светового потока, испускаемого единицей поверхности источника света. Светимость измеряется в люменах на квадратный метр (лм/м 2).
Световой поток, падающий на поверхность, частично отражается, поглощается или пропускается сквозь освещаемое тело. Поэтому световые свойства освещаемой поверхности характеризуются не только величиной падающего на нее светового потока, но и коэффициентами отражения ρ, пропускания r и поглощения а, причем во всех случаях ρ + r + а = 1.
Коэффициент отражения (ρ) - отношение отраженного телом светового потока (Ф р) к падающему:
Отражение светового потока поверхностями зависит от их окраски, состояния и строения. Так, коэффициент отражения светлой деревянной поверхности равен 35 - 40 %, чистого побеленного потолка – 75 - 80 %.
Коэффициент пропускания равен отношению светового потока, прошедшего через среду, к падающему.
Коэффициент поглощения равен отношению поглощенного телом светового потока к падающему. Поверхности, яркость которых в отраженном или пропущенном свете одинакова во всех направлениях, называются диффузными. Близки по свойствам к диффузным поверхностям и часто приравниваются к ним в отраженном свете матовые поверхности бумаги, ткани, дерева, необработанные металлы и др.; в проходящем свете - только молочные стекла.
Основные зрительные функции и их зависимость от освещения
К функциям зрения, играющим наиболее важную роль в трудовом процессе, относятся: контрастная чувствительность, острота зрения, быстрота различения деталей, устойчивость ясного видения, цветовая чувствительность.Способность глаза различать минимальные уровни яркости объекта (детали) и фона называется контрастной (различительной) чувствительностью. Установлена зависимость контрастной чувствительности от условий освещения объекта и яркости, к которой глаз предельно адаптировался. Максимальная контрастная чувствительность обеспечивается яркостью фона в пределах 100 - 2200 нт. За пределами этих величин контрастная чувствительность понижается.
Наличие в поле зрения очень больших яркостей не только вызывает временное ослепление, но и может приводить к повреждению светочувствительных элементов сетчатой оболочки.
Острота зрения - максимальная способность различать отдельные объекты. Нормальный глаз различает две точки, видимые под углом в 1°.
В производстве наряду с другими условиями световой обстановки большое влияние на остроту зрзния оказывает освещенность. С ростом освещенности до определенного уровня растет острота зрения.
Для успешного проведения работы, связанной с необходимостью различения мелких предметов и отдельных деталей в наикратчайший период, важна скорость их различения - скорость зрительного восприятия. Эта функция также находится в прямой зависимости от уровня освещенности.
Четкое изображение рассматриваемого предмета глаз в состоянии сохранить лишь в течение какой-то части общего времени, затрачиваемого на конкретную зрительную работу. Эту функцию глаза - способность удерживать отчетливое изображение рассматриваемой детали, принято называть устойчивостью ясного видения.
Состояние этой функции определяется как отношение времени ясного видения к общему времени рассматривания детали. Наблюдается заметное повышение устойчивости ясного видения при увеличении уровня освещенности и ее снижение в процессе работы в результате развития зрительного утомления. При одинаковых условиях освещенности устойчивость ясного видения при менее напряженной работе будет выше, чем при более напряженной.
Определенная роль при выполнении зрительной работы принадлежит такой зрительной функции как цветоощущению. Значение этой функции возрастает при выполнении производственных операций, связанных с необходимостью цветоразличения.
Наиболее благоприятные условия цветоощущения создаются при естественном (солнечном) освещении, а также при искусственном освещении люминесцентными лампами с исправленной цветностью.
Цвет оказывает влияние также на другие зрительные функции. Доказано, что острота зрения, скорость зрительного восприятия, устойчивость ясного видения и в конечном итоге зрительная работоспособность имеют максимум в желтой зоне спектра и постепенно снижаются по направлению к краям, причем наиболее низкие показатели характерны для синего цвета.
Зона оптимальных цветов совпадает с максимумом спектральной чувствительности глаза к монохроматическим излучениям.
Для успешной зрительной работы важное значение имеет зрительная адаптация, т. е. приспособление глаза к изменившимся условиям освещения. Благодаря процессу адаптации зрительный анализатор обладает способностью работать в широком диапазоне освещенностей. Различают световую и темновую адаптации. Световая адаптация - приспособление глаза к работе в условиях высокой яркости поля зрения. Световая адаптация при повышении яркостей в поле зрения происходит быстро - в течение 5 - 10 мин; темновая адаптация - приспособление глаза к более низким яркостям поля зрения, развивается медленнее (от 30 мин до 2 ч). Процесс адаптации сопровождается фотохимическими и нервными процессами, перестройкой рецептивных полей в сетчатке глаза, изменением диаметра зрачка (зрачковый рефлекс).
Частые изменения уровней яркости приводят к снижению зрительных функций, развитию утомления вследствие переадаптации глаза. Зрительное утомление, связанное с напряженной работой и частой переадаптацией, приводит к снижению зрительной и общей работоспособности.
Гигиенические требования к производственному освещению
Для создания гигиенически рациональных условий освещения на производстве к нему предъявляются определенные требования, отражающие как количественные, так и качественные характеристики световой обстановки. Освещенность рабочей поверхности должна быть достаточной для проведения конкретного рабочего процесса.При недостаточной освещенности и напряжении зрения состояние зрительных функций находится на низком функциональном уровне, в процессе выполнения работы развивается утомление зрения, понижается общая работоспособность и производительность труда, возрастает количество брака, повышается опасность производственного травматизма. Низкая освещенность способствует развитию близорукости, нистагма.
Необходимые уровни освещенности нормируются в зависимости от точности выполняемых производственных операций, световых свойств рабочей поверхности и рассматриваемой детали, системы освещения. Достаточность освещенности является количественным показателям.
К гигиеническим требованиям, отражающим качество производственного освещения, относятся:
· равномерное распределение яркостей в поле зрения и ограничение теней;
· ограничение прямой и отраженной блескости;
· ограничение или устранение колебаний светового потока.
Равномерное распределение яркости в поле зрения имеет важное значение для поддержания работоспособности человека. Если в поле зрения постоянно находятся поверхности, значительно отличающиеся по яркости (освещенности), то при переводе взгляда с ярко на слабоосвещенную поверхность глаз вынужден переадаптироваться. Частая переадаптация ведет к развитию утомления зрения и затрудняет выполнение производственных операций.
Степени неравномерности освещенности определяется коэффициентом неравномерности - отношением максимальной освещенности к минимальной. Чем выше точность работ, тем меньше должен быть коэффициент неравномерности. Равномерность освещенности достигается рациональной схемой размещения светильников, системой освещения, запрещением применения только местного освещения.
Наличие теней создает резкую неравномерность освещения, особенно опасны движущиеся тени. Необходимо устранять или смягчать их, что достигается правильным выбором направления светового потока на рабочую поверхность, а также увеличением отраженной составляющей освещенности. При неустраненных тенях на рабочей поверхности отношение освещенности в тени к незатемненному участку должно быть не менее 0,3.
Чрезмерная слепящая яркость (блескость) - свойство светящихся поверхностей с повышенной яркостью нарушать условия комфортного зрения, ухудшать контрастную чувствительность или оказывать одновременно оба эти действия. Блескость вызывает слепимость, нарушает видимость, приводит к утомлению глаза и снижению общей работоспособности. Различают блёскость прямую (создается источниками света и осветительными приборами - светильники, окна), периферическую (от светящихся поверхностей, расположенных вдали от направления зрения), отраженную (от зеркальных поверхностей).
Отраженная блескость понижает контраст между деталью и фоном, вызывает ослепленность, утомление зрения и может привести к несчастным случаям. Слепящее действие зависит как от чрезмерной блескости, так и от контраста объекта различения с фоном. Чемменьше контраст, тем больше слепимость.
Способом защиты от прямой блескости является понижение яркости видимой части источников света с помощью отражателей и рассеивателей, т. е. специальной арматуры. Мерой защиты служат защитный угол светильника и высота его подвеса.
Ослабление отраженной блескости может быть достигнуто правильным выбором направления светового потока, уменынением яркости источников света, устройством отраженного освещения, изменением угла наклона рабочей поверхности, заменой блестящих поверхностей матовыми. Причинами колебаний светового потока могут быть изменение напряжения в сети, подвижное крепление источников света и пульсации светового потока газоразрядных ламп. Для сниженияколебаний светового потока следует иметь раздельно осветительную и силовую сети, предусматривать жесткое крепление светильников, особенно местного света, специальные схемы включения газоразрядных ламп (на три фазы сети, на две фазы сети, по опережающе-отстающей схеме и др.).
В последние годы возникло новое направление в гигиене освещения - создание динамического, т. е. изменяющегося в течение рабочего дня, освещения. Оно может быть динамическим по интенсивности или по спектру излучения. Такое освещение является эффективным способом профилактики утомления. Его целесообразно использовать в помещениях с недостаточным естественным освещением, а также при напряженных зрительно-эмоциональных или монотонных работах.
Виды и системы производственного освещения
В производственных помещениях используется 3 вида освещения: естественное (источником его является солнце), искусственное (когда используются только искусственные источники света); совмещеяное или смешанное (характеризуется одновременным сочетанием естественного и искусственного освещения).Совмещенное освещение применяется в том случав, когда только естественное освещение не может обеспечить необходимые условия для выполнения производственных операций.
Действующими строительными нормами и правилами предусмотрены две системы искусственного освещения: система общего освещения и система комбинированного освещения.
Естественное освещение создается природными источниками света - прямыми солнечными лучами и диффузным светом небосвода (от солнечных лучей, рассеянных атмосферой). Естественное освещение является биологически наиболее ценным видом освещения, к которому максимально приспособлен глаз человека. Его действие определяется высокой интенсивностью светового потока и благоприятным спектральным составом, сочетающим равномерное распределение энергии в области видимого, ультрафиолетового и инфракрасного видов излучений. Естественное освещение является фактором, определяющим не только уровень освещенности и условия видимости, но и оказывает положительное психофизиологическое воздействие на человека благодаря непосредственной связи с окружающим миром через световые проемы.
В производственных помещениях используют естественное освещение: а) боковое - через светопроемы (окна) в наружных стенах; б) верхнее - через световые фонари в перекрытиях; в) комбинированное - через световые фонари и окна.
Естественное освещение верхним или комбинированным светом обеспечивает большую равномерность уровня освещенности, чем боковое. При применении только бокового освещения создается высокая освещенность вблизи окон и низкая в глубине цеха и при этом возможно образование теней от оборудования больших размеров.
Однако для ряда производственных помещений естественное освещение не может быть единственным видом, так как его интенсивность и спектральный состав на уровне земной поверхности изменяются в чрезвычайно широких пределах и зависят от многих факторов: времени суток, сезона года, состояния облачности, осадков, географической широты и степени загрязнения атмосферного воздуха. Например, облачность верхнего яруса атмосферы увеличивает освещенность почти вдвое, облачность нижнего яруса снижает ее на 25 - 38%, грозовая - на 87%. Загрязнение атмосферного воздуха пылью, дымом и газами снижает естественную освещенность на 25 - 40% и в значительной степени задерживает биологически активную УФ-коротковолновую часть солнечного излучения. Практика показывает, что использование одного естественного света для промышленных зданий недостаточно из-за несовершенства применяемых светопрозрачных конструкций и неудовлетворительной их эксплуатации.
В зданиях с недостаточным естественным освещением применяют совмещенное освещение - сочетание естественного и искусственного света. Искусственное освещение в системе совмещенного может функционировать постоянно (в зонах с недостаточным естественным освещением) или включаться с наступлением сумерек.
Искусственное освещение промышленных предприятий осуществляется лампами накаливания и газоразрядными. Внедрение новых технологических процессов, требующих напряжения зрения, дальнейшее развитие компактности застройки, массовое применение блокирования зданий неизбежно связано с усилением искусственного освещения, которое в ряде случаев остается единственным (безоконные промышленные здания и сооружения) или дополняет недостаточное естественное освещение в удаленных от светопроемов зонах помещения (в бесфонарных и многоэтажных зданиях). В настоящее время разработаны осветительные установки, которые по яркости, характеру, спектру излучаемого света приближаются к естественному спектру, что позволяет дополнять искусственным «дневным» светом недостаток естественного света. Однако искусственное освещение связано с затратами энергии, трудностью его монтажа, высокой стоимостью и требует постоянного наблюдения за эксплуатацией осветительных установок. На производстве применяется общее и местное освещение. Общее - для освещения всего помещения, местное (в системе комбинированного) - для увеличения освещения только рабочих поверхностей или отдельных частей оборудования.
Применение только местного освещения не допускается.
Источники искусственного света. К ним относятся лампы накаливания и люминесцентные лампы.
Лампы накаливания относятся к источникам света теплового излучения, в их спектре преобладают желто-красные лучи, что искажает цветовое восприятие. Они значительно уступают газоразрядным источникам света по световой отдаче и по цветопередаче, что ограничивает их применение на производстве. Однако они являются наиболее надежным источником света в связи с элементарно простой схемой их включения, а условия внешней среды, включая температуру воздуха, не оказывают влияние на их работу. В газоразрядных лампах используется явление люминесценции («холодное свечение»), свет возникает в результате электрического разряда в газе, парах металлов или в смеси газа с парами. К ним относятся различные типы люминесцентных ламп низкого давления с разным распределением светового потока по спектру - лампы белого света (ЛБ), улучшенной цветопередачей (ЛДЦ) и близким по спектру к солнечному свету (ЛЕ), дуговые ртутные лампы высокого давления с исправленной цветностью (ДРЛ); ксеноновые (ДКсТ), основанные на излучении дугового разряда в тяжелых инертных газах; натриевые высокого давления (ДНаТ) и металлогалогенные (ДРИ) с добавкой йодидов металлов. Лампы ЛЕ, ЛДЦ применяются в случаях, когда предъявляются высокие требования к определению цвета, в остальных случаях - лампы ЛБ, как наиболее экономичные. Лампы ДРЛ рекомендуются для производствеиных помещений, если работа не связана с различением цветов (в высоких цехах машиностроительных, металлургических предприятий и др.) и для наружного освещения. Лампы ДРИ имеют высокую световую отдачу и улучшенную цветность, применяются для освещения помещений большой высоты и площади, строительных площадок, карьеров и т. п. Ксеноновые лампы используют для освещения проездов, горнорудных карьеров, территорий промышленных предприятий. Газоразрядные, Лампы имеют значительную световую отдачу, экономичны (срок службы 5000 ч и более), создают равномерное освещение в поле зрения, не вызывают тепловых излучений, спектр излучения близок к естественному. Люминесцентные лампы применяются при точных работах и работах, требующих правильной цветопередачи, значительного напряжения зрения и внимания (радиотехническая, полиграфическая, текстильная промышленность, приборо- и машиностроение и др.), в помещениях с недостаточным естествеиным освещением, в бесфонарных, безоконных зданиях и т. д. Газоразрядные лампы имеют и недостатки: стробоскопический эффект (своеобразное ощущение раздвоения движущихся и вращающихся предметов вследствие пульсаций светового потока), шум дросселей, слепящее действие. Они работают в нормальном режиме лишь при температуре воздуха 15 - 25ºС, при больших или меньших температурах световая отдача снижается. Ограничивается их применение в пожаро- и взрывоопасных производствах.
На ряде промышленных предприятий в производствеполупроводников, радиотехнической, микроэлектронной и других отраслях в связи с необходимостью поддержания постоянных условий микроклимата, высокой чистоты воздуха или особого светового режима работа проводится в условиях только искусственного освещения (бесфонарные и безоконные производственные помещения). Работа в таких зданиях приводит к психологическому дискомфорту, поэтому строительство таких зданий допустимо лишь при строгом техническом обосновании и соблюдении всех гигиенических требований в помещениях без естественного света.
Светильники для производственного освещения. Светильники - источники света, заключенные в арматуру, предназначены для правильного распределения светового потока и защиты глаз от чрезмерной яркости источника света. Арматура защищает источник света от механических повреждений, а также дыма, пыли, копоти, влаги, обеспечивает крепление и подключение к источнику питания.
По светораспределению светильники подразделяются на светильники прямого, рассеянного и отраженного света. Светильники прямого света более 8 O % светового потока направляют в нижнюю полусферу за счет внутренней отражающей эмалевой или полированной поверхности. Светильники рассеянного света излучают световой поток в обе полусферы: одни 40 - 60% светового потока вниз, другие 60 - 80% вверх. Светильники отраженного света более 80% светового потока направляют вверх на потолок, а отражаемый от него свет вниз в рабочую зону. Несмотря на их гигиенические преимущества (равномерность, отсутствие блескости и др.), в производственных условиях они применяются редко, так как для них требуется высокий коэффициент отражения потолка и чистый воздух, что не всегда имеет место в условиях производства.
Для защиты глаз от блескости светящейся поверхности ламп служит защитный угол светильника - угол, образованный горизонталью от поверхности лампы (края светящейся нити) и линией, проходящей чарез край арматуры. Наиболее часто используемые для производственного освещения светильники показаны на рис. 30.
Светильники прямого света («Глубокоизлучатель», защитный угол 30 – 35º) применяют в высоких цехах с плохо отражающими перекрытиями, со значительным загрязнением воздуха (кузнечных, сталелитейных и т. п.), а в более низких цехах (холодной обработки металла) - светильники типа «Универсаль» (зашитный угол 15°). Светильники рассеянного света применяют в цехах со светлыми потолками и стенами с чистым воздухом при ограниченной высоте.
Светильники для люминесцентных ламп в основном имеют прямое светораспределение. Мерой защиты от прямой блескости служат защитный угол, экранирующие решетки, рассеиватели из прозрачной пластмассы или стекла.
В зависимости от назначения по конструктивному исполнению светильники подразделяют по степени защиты от пыли, влаги, химически агрессивных веществ и изготовляют в зависимости от их назначения из некоррозируемых материалов герметичными. Различают открытые, закрытые, пыленепроницаемые (герметизированы от пыли), влагозащищенные (токоведущие провода изолированы влагостойкими материалами для корпуса, патрона), взрывозащищенные (предусматриваются меры по предупреждению образования искр) и для химически активной среды используются некоррозируемые материалы. Следует отметить, что эффективность осветительных установок в процессе эксплуатации может снизиться, поэтому необходимы систематический надзор за их состоянием, своевременная очистка арматуры, ламп от пыли, копоти и остекленных поверхностей, окраска оборудования, стен, потолка.
| | |
Рис. 30. Осветительная арматура.
а - для ламп накаливания: 1 - «Универсаль»; 2 - «Глубокоизлучатель»; б - для люминесцентных ламп: 1 - типа ОДО; 2 - типа ВЛВ;3 - типа РНЛ. в - для местного освещения: 1 - типа РБ; 2 - типа КГ; 3 - типа МЛ.
С помощью соответствующего размещения светильников в объеме рабочего помещения создается система освещения. Общее освещение может быть равномерным или локализованным. Общее размещение светильников (в прямоугольном или шахматном порядке) для создания рациональной освещенности производят при выполнении однотипных работ по всему помещению, при большой плотности рабочих мест (сборочные цеха при отсутствии конвейера, деревоотделочные и др.). Общее локализованное освещение предусматривается для обеспечения на ряде рабочих мест освещенности в заданной плоскости (термическая печь, кузнечный молот и др.), когда около каждого из них устанавливается дополнительный светильник (например, кососвет), а также при выполнении на участках цеха различных по характеру работ или при наличии затеняющего оборудования.
При размещении светильников для лучших условий освещения следует соблюдать определенные расстояния между светильниками и высоту подвеса над рабочей поверхностью и от потолка, иначе на потолке возникнут световые пятна, что создает неравномерность освещения. При комбинированном освещении светильники местного освещения предназначены для создания требуемой яркости на рабочей поверхности при выполнении работ высокой точности, определенного или изменяемого направления светового потока на объект наблюдения и т. д. С помощью общего освещения в системе комбинированного создается около 10% нормируемой освещенности (в помещениях без естественного света не менее 20%) и около 90% - за счет местного освещения. При газоразрядных источниках света общая освещенность должна быть не менее 150 лк, при лампах накаливания 50 лк, а в помещениях без естественного света соответственно 200 и 100 лк.
Местное освещение предназначено только для освещения рабочей поверхности и может быть стационарным и переносным, для него чаще применяются лампы накаливания, так как люминесцентные лампы могут вызвать стробоскопический эффект. Светильники устанавливаются на шарнирных кронштейнах, что позволяет изменять направление светового потока. Для защиты от блескости защитный угол должен быть более 3° или иметь отражатель. С целью предупреждения электротравм для питания светильников местного освещения с лампами накаливания применяют напряжение не выше 36 В, а с люминесцентными лампами допускается напряжение до 220 В.
Аварийное освещение устраивается в производственных помещениях (химические заводы, металлургические комбинаты и т. д.) и на открытой территории для временного продолжения работ в случае аварийного отключения рабочего освещения (общей сети). Оно должно обеспечивать не менее 5% освещенности от нормируемой при системе общего освещения, но не менее 2 лк внутри здания и не менее 1 лк на площадках предприятия.
Для аварийного освещения используются лампы накаливания, для которых применяется автономное питание электроэнергией. Светильники функционируют все время или автоматически включаются при аварийном отключении рабочего освещения.
Для эвакуации людей уровень аварийного освещения основных проходов и запасных выходов должен составлять не менее 0,5 лк на уровне пола и 0,2 лк на открытых территориях.
Нормативы искусственного освещения
Нормы освещенности и качественные характеристики освещения регламентируются строительными нормами и правилами (СНиП) «Естественное и искусственное освещение. Нормы проектирования» и распространяются на промышленные и сельскохозяйственные объекты. Нормы предусматривают наименьшую требуемую освещенность рабочих поверхностей производственных помещении, исходя из условий зрительной работы. Нормы носят общий, межотраслевой характер. На их основе с учетом характера зрительной работы разрабатываются отраслевые нормы для различных видов промышленности (электронной, текстильной, машиностроительной и др.). Нормы классифицируют зрительные работы по разрядам и подразрядам с учетом наименьшего разме pa объекта различения, величины, контраста ооъекта с фоном и особенностей фона.Уровни освещенности установлены для каждого подразряда работ. При этом освещенность тем выше, чем темнее фон, меньше размер детали и контраст ее с фоном. Уровни освещенности при системе комбинированного освещения более физиологичны; они выше, чем при общем освещении. Наблюдаемые большие различия в уровне требуемой освещенности при выполнении одной и той же работы обусловлены тем, что обеспечение высоких уровней освещенности при системе общего освещения требует больших затрат энергии по сравнению с системой комбинированного освещения.
Для работ высших разрядов (от I до V значения) освещенности устанавливаются в зависимости от системы общего или комбинированного освещения. Для остальных низших разрядов (Vв - VIIIв) работ малой точности или грубых нормируется освещенность только системы общего освещения. Местное освещение при таких работах нецелесообразно или невозможно (работа со светящимися материалами, изделиями в горячих цехах, периодическое или постоянное наблюдение за ходом производственного процесса, работа на складах). Нормы и качественные характеристики искусственного освещения относятся к установкам с газоразрядными источниками света. В случаях применения ламп накаливания устанавливаются пониженные значения освещенности. Следует отметить, что в ряде случаев СНиП предусматривает как повышение, так и понижение уровней освещенности в зависимости от характера работы. Освещенность повышается не более чем ва одну ступень при непрерывной зрительной работе, повышенной опасности травматизма, высоких требований к изготовляемой продукции, отсутствии или недостаточном естественном освещении. Понижается освещенность при кратковременном пребывании людей в помещении и наличии оборудования, не требующего постоянного наблюдения.
Объект различения - рассматриваемый предмет, отдельная его часть или дефект, который требуется воспринимать глазом в процессе работы.
Нормативы естественного освещения
Оценка естественного освещения на производстве из-за его изменчивости в зависимости от времени суток и атмосферных условий производится в относительных показателях коэффициента естественной освещенности – КЕО. KEO - отношение естественной освещенности в рассматриваемой точке внутри помещения (Ев) к одновременному значению наружной (Ен) горизонтальной освещенности без прямого солнечного света.КЕО выражается в процентах и определяется по формуле:
На величину КЕО влияют размер и конфигурация помещения, размеры и расположение светопроемов, отражающая способность внутренних поверхностей помещения и затеняющих его объектов. КЕО не зависит от времени дня и изменчивости естественного освещения. В зависимости от назначения помещеия и расположения в нём светопроемов КЕО нормируется от 0,1 до 10%. Нормы естественного освещения помещений установлены раздельно для бокового и верхнего расположения светопроемов. При одноcтopoннeм боковом освещeнии нормируется минимальное значение КЕО на расстоянии 1 м от окон, а при двустороннем боковом освещении в середине помещения. В помещениях с верхним или комбинированным освещением нормируется среднее значение КЕО на рабочей поверхности (не ближе 1 м от стен). В бытовых помещениях производственных зданий величина КЕО должна быть не менее 0,25%.
Значения КЕО для совмещенного освещения зданий, расположенных в III поясе светового климата, составляют от 0,2 до 3%.
Уровень естественной освещенности в помещениях может снижаться вследствие загрязнения остекленных поверхностей, что уменьшает коэффициент пропускания, а загрязнение стен и потолков уменьшает коэффициент отражения. Поэтому нормы предусматривают очистку стекол световых проемов не реже 2 раз в год в помещениях с незначительным выделением пыли, дыма и копоти и не реже 4 раз при значительных загрязнениях. Побелка и окраска потолков и стен должна производиться не реже 1 раза в год.
Как известно, световые раздражители определенных участков солнечного спектра вызывают различные психологические реакции. Холодные тона в сине-фиолетовой части спектра оказывают угнетающее, тормозящее действие на организм, желто-зеленый цвет - успокаивающее, а оранжево-красная часть спектра - возбуждающее, стимулирующее влияние и усиливает чувство тепла. Это свойство спектрального состава света используется для создания светового комфорта при эстетическом оформлении цехов, окраске оборудования и стен.
При выборе цвета окраски помещений и оборудования следует пользоваться выпущенными Госстроем «Указаниями по световой отделке поверхности производственных помещений и технологического оборудования промышленных предприятий». На предприятиях, где рабочие по характеру и условиям работы или в силу географических условий (северные районы) полностью или частично лишены естественного света, необходимо предусматривать ультрафиолетовую профилактику источниками УФ-излучения (эритемные лампы), компенсирующих дефицит природных УФ-излучений и оказывающих выраженное бактерицидное и психоэмоциональное воздействие на человека. Профилактика «светового» голодания проводится ультрафиолетовыми облучательными установками длительного действия, входящими в систему общего искусственного освещения и облучающими рабочих УФ-потоком небольшой интенсивности в течение всего времени работы. Используются и ультрафиолетовые облучательные установки кратковременного действия - фотарии, в которых УФ-облучениепроисходит в течение нескольких минут.
Инсоляция промышленнных зданий через световые проемы с большой площадью остекления значительно повышает естественную освещенность помещений, оказывает слепящее действие за счет прямой или отраженной блескости от солнечных лучей, и для борьбы с чрезмерной инсоляцией приходится применять солнцезащитные устройства стационарного или регулируемого типа - козырьки, горизонтальные и вертикальные экраны, специальное озеленение, прозрачные жалюзи, шторы и др.
Среди факторов внешней среды важное место занимает освещение. При низкой освещенности помещений развивается близорукость, снижается работоспособность. Кроме специфического действия, свет оказывает общее тонизирующее воздействие на организм. На предприятиях общественного питания плохое освещение производственных помещений приводит к снижению качества приготовляемых блюд, быстрей утомляемости работников, что может быть причиной производственных травм.
Гигиенические требования предприятий общественного питания к освещению сводятся к следующему:
Во всех производственных и административно-хозяйственных помещениях предприятий общественного питания освещение должно быть в соответствии с требованиями СНиП 11-4-79 «Естественное и искусственное освещение» и СНиП 11-JI.8-71 «Предприятия общественного питания».
Запрещается загромождать световые проемы тарой как внутри, так и вне здания, а также заменять остекление фанерой, картоном и т. д.
Для общего освещения производственных помещений следует применять светильники, имеющие защитную арматуру во взрывобезопасном исполнении.
Запрещается размещение светильников над котлами, плитами и т. п. В отделочных цехах кондитерских производств рекомендуется установить бактерицидные лампы.
Окраска стен, перегородок, конструкций и оборудования должна производиться в светлые тона с целью повышения освещенности.
Освещение может быть естественным и искусственным.
Естественное освещение имеет наибольшее гигиеническое и физиологическое значение и должно наиболее полно и рационально использоваться на предприятиях общественного питания. Основные гигиенические требования к освещению рабочего места должны быть следующими: величина освещенности должна обеспечивать функцию зрения; необходимо равномерное распределение освещенности на поверхности рабочего места, а также отсутствие резких теней между рабочим местом и фоном; источник света не должен оказывать слепящего действия; при использовании искусственного источника света спектральный состав его должен быть близок к дневному в пределах максимального видения (550-555 нм).
При проектировании естественного освещения зданий учитывают: характеристику зрительной работы; местонахождение здания на карте светового климата, требуемую равномерность естественного освещения; расположение оборудования; желательное направление падения светового потока на рабочую поверхность; продолжительность использования естественного освещения в течение суток. Необходимость защиты от слепящего действия прямого солнечного света.
Естественное освещение может быть верхним (через фонари в потолке), боковым (через окна) и комбинированным. Загрязненные окна (при двойном остеклении) снижают естественную освещенность до 50-70%; запыленные, замерзшие - до 80%.
Вторичное освещение, т. е. освещение через застекленные перегородки из соседнего помещения, оборудованного окнами, не отвечает гигиеническим требованиям и допускается только в таких помещениях, как моечные отделения.
При недостаточном естественном освещении допускается совместное освещение, при котором одновременно используется естественный и искусственный свет. Согласно гигиеническим требованиям, совмещенное освещение допускается, например, в вестибюлях, гардеробных, буфетах.
Естественное освещение должно быть достаточно равномерным и оцениваться по следующим гигиеническим показателям: коэффициент естественной освещенности (КЕО), световой коэффициент (СК), угол падения световых лучей и угол отверстия.
Коэффициент естественной освещенности - относительная величина, показывающая отношение освещенности внутри помещения к освещенности снаружи здания, умноженное на 100. При боковом освещении величина КЕО для залов и буфетов, помещений для персонала должна быть равна 0,5; для производственных цехов и раздаточных - 1,0; для вестибюлей и гардеробных - 0,25. Для определения освещенности используется прибор - люксметр.
Под световым коэффициентом понимают отношение площади остекленной поверхности окон к площади пола. В производственных, торговых и административных помещениях он должен составлять не менее 1:8, в бытовых помещениях - 1:10.
Углом падения называют угол, образованный двумя линиями, одна из которых проходит от рабочего места к верхнему краю окна, другая - горизонтально от рабочего места к оконной раме. Величина угла падения на рабочем месте должна быть не менее 27. Чем выше окно, тем больше должен быть угол падения. Помещения освещаются лучше, если окна расположены на расстоянии 80-90 см от уровня пола. В случае затемнения окон соседними зданиями, деревьями, лоджиями освещенность в помещении может оказаться неудовлетворительной, хотя световой коэффициент и угол падения будут достаточными. В этом случае пользуются еще углом отверстия, т. е. углом, составленным двумя линиями, одна из которых соединяет рабочее место с верхним краем окна, другая - с наивысшей точкой затемняющего здания. Угол отверстия должен составлять не менее 50°. Площадь окон увеличивается при этом на 20-30%.
Искусственное освещение должно быть достаточным, равномерным, без блескости и теней. Оно может быть общим, местным и комбинированным. На предприятиях общественного питания, как правило, применяется общее освещение производственных помещений, которое должно обеспечивать равномерную освещенность всего помещения, а для лучшей освещенности рабочих мест - общее локализованное освещение с распределением светового потока.
На раздаче, в кондитерских цехах, в административных помещениях наиболее рационально использовать комбинированное освещение, сочетающее общее освещение с местным.
Светильники по характеру осветительной арматуры и распределению светопотока делятся на преимущественно прямого света (60-90% потока направляют вниз), рассеянного света (равномерное распределение потока) и преимущественно отраженного света (60-90% потока направляют вверх).
Источники света, используемые на предприятиях общественного питания, - это лампы накаливания и люминесцентные.
Лампы накаливания, вакуумные или с криптоновым наполнением, характеризуются малой долей энергии, превращаемой в световую (до 6%), сильным тепловым излучением, преобладанием желтых и красных частей спектра в видимом излучении, что значительно отличает его от дневного света.
Лампы люминесцентные ртутные низкого и высокого давления характеризуются незначительным излучением в красной части спектра, что приближает их излучение к дневному свету, но вместе с тем искажает передачу красных и оранжевых тонов. Энергии, превращаемой в световую, здесь гораздо больше, чем в лампах накаливания, а тепловое излучение незначительно. Однако серьезным недостатком люминесцентных ламп является колебание светового потока, что вызывает повышенное утомление зрения и искаженное восприятие движущихся предметов (стробоскопический эффект), что может стать причиной производственного травматизма.
Арматура - это устройство, предназначенное для рационального перераспределения светового потока, защиты глаз от чрезмерной яркости, предохранения источника света от механических повреждений, а окружающей среды - от осколков при возможном разрушении лампы.
В соответствии с гигиеническими требованиями освещенность на рабочих поверхностях должна составлять (в люксах) :
В залах, буфетах, горячих и холодных цехах, доготовочных и заготовочных цехах, моечных при использовании ламп накаливания - 100, люминесцентных - 200;
В вестибюлях, гардеробных, умывальниках, туалетах, на лестницах при использовании ламп накаливания
50, люминесцентных - 75;
В охлаждаемых камерах с лампами накаливания - 30;
В кондитерских цеха х и на раздачах с лампами накаливания - 200, люминесцентными - 300.
Контрольные вопросы
1. В чем заключается одна из важнейших задач общей гигиены?
2. Какое влияние на здоровье человека оказывают физические свойства воздуха?
3. Каковы источники загрязнения воздуха городских населенных пунктов и мероприятия по борьбе с ними?
4. Каковы гигиенические нормативы температуры и влажности воздуха на предприятиях общественного питания?
5. Какие гигиенические требования предъявляются к вентиляции?
6. Какие существуют способы очистки и дезинфекции воды?
7. Какими показателями пользуются при санитарной оценке качества питьевой воды?
Видимому излучению, обладающему значительным биологическим действием, принадлежит ведущая роль в регуляции важнейших жизненных функций организма.
Свет является адекватным раздражителем зрительного анализатора, через который поступает до 90% информации об окружающем нас мире.
Рациональное производственное освещение, создаваемое естественными или искусственными источниками света, обеспечива- ет высокую производительность трудового процесса и улучшение качества выполняемой работы.
24.1. основные световые величины и единицы измерения
К оптическому излучению относятся электромагнитные колебания с длиной волны 400-760 нм. Это излучение характеризуется следующими понятиями и величинами.
Световой поток - мощность лучистой энергии, оцениваемая глазом по производимому ею световому ощущению. Единица светового потока - люмен (лм).
Сила света - пространственная плотность светового потока. Единица силы света - кандела (кд).
Освещенность - поверхностная плотность светового потока, определяемая как отношение светового потока, падающего на поверхность, к площади данной поверхности. Единица освещенности - люкс (лк).
Яркость - световая величина, на которую непосредственно реагирует глаз человека. Единица яркости - кандела на квадратный метр (кд/м 2). Яркость объекта восприятия зависит от освещенности и его отражательной способности.
Отражательная способность (коэффициент отражения) - отношение отраженного телом светового потока к падающему на это тело
потоку (выражается в долях единицы или в процентах). Чем больше отражательная способность предмета, тем выше его яркость.
24.2. фИЗИологИЧЕСкИЕ МЕтоДЫ оценки
зрительного анализатора
Высокая зрительная нагрузка, характерная для ряда профессий, сочетающаяся с неблагоприятной по уровню и качеству световой обстановкой, достаточно часто является причиной функциональных и органических нарушений со стороны зрительного анализатора. Эти изменения могут быть обнаружены при динамическом исследовании ряда наиболее адекватных физиологических показателей, проводимых как с целью выявления утомления при интенсивной зрительной нагрузке, так и для характеристики световых условий при выполнении постоянной зрительной работы.
К функциям зрительного анализатора, выполняющим существенную роль в трудовом процессе, относятся острота зрения, конт- растная чувствительность, быстрота различения объекта, пропускная способность зрительного анализатора и др.
Способность глаза к восприятию яркостей воздействующих световых раздражителей принято называть светоощущением.
Минимальная световая энергия, способная вызвать ощущение света, называется порогом светоощущения, который зависит от ряда факторов: длительности действия, угла зрения, под которым наблюдается световой раздражитель и др.
Условием, позволяющим увидеть объект, является наличие яркостного контраста между ним и фоном.
Контрастная чувствительность - это способность глаза различать разность яркости объекта и фона.
Острота зрения определяется способностью глаза видеть форму предмета, его очертания, размер, отдельные детали. Острота зрения определяется тем минимальным угловым размером объекта, при котором глаз еще в состоянии различать объект при заданных яркости фона и порога контрастной чувствительности. Этот минимальный угловой размер называют разрешающим углом зрения - чем он меньше, тем больше острота зрения.
Скорость зрительного восприятия. Для восприятия того или иного объекта необходимо некоторое время. Это время характеризует следующую интегральную функцию глаза - скорость различе-
ния. Скорость, или быстрота зрительного восприятия, определяемая наименьшим временем, является важным показателем при выполнении многих производственных процессов, где необходим зрительный контроль.
Пропускная способность зрительного анализатора является интегральной функцией, учитывающей скорость зрительного восприятия, остроту зрения, время скрытого периода простой условнорефлекторной реакции на свет и др. Именно этот параметр позволяет со всей полнотой оценить функциональное состояние зрительного анализатора в течение дня, недели, года.
Определяется максимальное количество «полезной» информации, которое может быть воспринято глазом за определенный период времени. Единицей измерения информации является бит в секунду (бит/с).
Адаптация. В природе яркость окружающих нас предметов меняется в широком диапазоне. Для успешной работы зрительного анализатора при таком перепаде яркости глаз обладает способностью адаптироваться.
Существует несколько механизмов зрительной адаптации. Быстрая и не утомительная (световая) - это пупилломоторная адаптация, когда при оптимальных уровнях яркости поля зрения диаметр зрачка меняется от 2 до 8 мм. При этом перепады яркости в 10-15 раз будут глазом не заметны. При низких уровнях яркости зрительная адаптация (темновая) происходит за счет ретиномоторных и биохимических процессов в сетчатке - длительных и весьма утомительных для глаза.
Работа при низких уровнях яркости приводит к снижению зрительной работоспособности и производительности труда.
24.3. неблагоприятные условия освещения
Неблагоприятная световая обстановка производственных помещений в сочетании с высокой зрительной нагрузкой (рассматривание мелких предметов на близком расстоянии) является причиной утомления зрительного анализатора, ведущей к снижению работоспособности, производительности труда и даже к развитию тех или иных дефектов зрения.
Дефекты глаза, развивающиеся при неблагоприятных световых условиях работы. Длительное выполнение точных зрительных работ
на близком расстоянии при недостаточных уровнях видимой радиации, когда постоянно напрягаются мышцы хрусталика, может вести у рабочих некоторых профессий (часовщики, сборщики электронной аппаратуры и др.) к развитию так называемой ложной близорукости (табл. 24.1, рис. 24.1).
В этих случаях статическое напряжение цилиарной мышцы приводит к ее тоническому сокращению - развивается так называемый спазм аккомодации.
При спазме аккомодации глаз становится близоруким, но эта близорукость ложная, проходящая при отдыхе глаза от выполняе- мой работы. Ложная близорукость, если работа продолжается в тех же условиях, может перейти в истинную близорукость, при которой происходит уже увеличение передне-заднего размера глазного яблока.
Неблагоприятные условия зрительной работы могут приводить также к раннему (до 40-летнего возраста) развитию старческой дальнозоркости, когда хрусталик теряет свою эластичность.
Низкие уровни яркости и производительность труда. Выполнение зрительной работы при низких уровнях яркости приводит к снижению продуктивности зрения, т.е. к снижению производительности труда.
При выполнении зрительной работы высокой точности понижение уровня яркости по сравнению с абсолютным оптимумом на 20% приводит к снижению зрительной работоспособности и уменьшению производительности труда на 10%. Дальнейшее снижение яркости ведет к резкому падению производительности труда и вообще к невозможности осуществить данную зрительную работу.
Рис. 24.1. Дефекты зрения
Таблица 24.1. Характеристика дефектов зрения, причина их развития, профилактика и коррекция
Рефракция | Причины развития | Методы профилактики | Способ коррекции |
|
Близорукая | Ложная (спазм аккомодации) | Выполнение точной зрительной работы при низких уровнях видимой радиации | Оптимальные уровни видимой радиации. Оптическая медикаментозная терапия |
|
Истинная (миопия) | Те же Наследственность | Оптимальные уровни видимой радиации. Режим труда и отдыха | Очки с рассеивающими стеклами |
|
Дальнозоркая | Дальнозоркость (пресбиопия) | Возраст. Выполнение зрительной работы при низких уровнях видимой радиации | Оптимальные уровни видимой радиации. Режим труда и отдыха | Очки для работы с собирающими стеклами |
При выполнении грубой зрительной работы снижение производительности на 10% наблюдается при яркости в 60 раз ниже абсолютно оптимального уровня, при которой мобилизуются процессы биохи- мической и ретиномоторной адаптаций. Объекты большого размера могут быть различимы при весьма малой яркости, при этом, естественно, производительность труда снизится на 70-80%.
Травматизм при неблагоприятной световой обстановке. При различных видах производственной деятельности число несчастных случаев, в той или иной мере связанных с освещенностью, в среднем составляет 30-50% от их общего количества. При грубых работах около 1,5% тяжелых травм со смертельным исходом происходит по причине низкой освещенности. Травматизм глаз при этих работах составляет от 7,8 до 31,1% от общего количества несчастных случаев, причем от 18 до 25% глазных травм связывают с неудовлетворительной освещенностью рабочих мест.
24.4. ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ОСВЕЩЕНИЮ
Для обеспечения высокой производительности труда, особенно при выполнении точных и тонких зрительных работ, весьма сущес- твенным является обеспечение рациональных условий производственного освещения.
Освещение можно характеризовать количественными и качественными показателями.
Количественным показателем освещения является яркость. Основное условие для продуктивной зрительной работы - это достаточность света (яркость). Предельно допустимые уровни яркости определяются характером зрительной работы: чем меньше объект различения при выполнении работы, тем выше должен быть уровень яркости рабочих поверхностей.
К гигиеническим требованиям, отражающим качество производственного освещения, относятся:
Равномерное распределение яркостей в поле зрения;
Ограничение прямой и отраженной блескости;
Отсутствие пульсации светового потока;
Спектральный состав излучения источников света должен быть по возможности приближен к спектру дневного света.
Равномерное распределение света в поле зрения работающего предусматривает устранение резкой разницы в яркости объекта различения, окружающих ограждений, оборудования. Это создает наиболее благоприятные условия для функционирования зрительного анализатора, предупреждая возникновение постоянной пере- адаптации глаза. Частая переадаптация ведет к развитию утомления зрения и затрудняет выполнение производственных операций.
Слепящая яркость (блескость) источников света создает дискомфорт, который снижает зрительную работоспособность.
Различают блескость прямую (создается источниками света и осветительными приборами) и отраженную (от зеркальных поверхностей).
Защита от прямой блескости осуществляется с помощью арматуры (отражателей, рассеивателей) и регулированием высоты подвеса светильника над рабочей поверхностью.
Ослабление отраженной блескости может быть достигнуто правильным выбором направления светового потока, уменьшением яркости источников света и др.
Колебания напряжения в электрической сети вызывают пульсацию светового потока, что снижает общую и зрительную работоспособности. С целью профилактики этого неблагоприятного фактора для газоразрядных ламп ограничивается пульсация светового потока - коэффициент пульсации освещенности. Этот коэффициент соблюдают при определенном размещении светильников и применении специальных схем включения (опережающая - отстающая и др.).
24.5. КЛАССИФИКАЦИЯ ЗРИТЕЛЬНЫХ РАБОТ
Наиболее широкое распространение (особенно при нормировании яркости) нашла характеристика зрительных работ по размерам объекта различения (весь объект, отдельная его часть или дефект изделия, который воспринимается глазом в ходе выполнения работы) - это работы наивысшей точности (менее 0,15 мм), очень высокой (0,15- 0,3 мм), высокой (0,3- 0,5 мм), средней (свыше 0,5- 1 мм) и малой точности (свыше 1- 5 мм), а также работы грубые (очень малой точности), работы со светящимися материалами и общее наблюдение за ходом технологического процесса.
Возможна также классификация зрительного труда, исходя из использования в работе оптических приборов или экранных средств отображения информации:
Первая группа зрительных работ не требует для своего выполнения этих устройств. Эта группа наиболее многочисленная, в ней занято до 60% всех работающих.
Вторая группа зрительных работ характеризуется очень малым размером объекта различения, и для эффективного выполнения такой работы необходимо использовать увеличивающие оптические приборы - микроскоп, лупу (при производстве часов, радиоэлектроники и др.). В этой группе занято до 10% всех работающих.
Третья группа зрительных работ связана с применением экранных средств отображения информации; в ней могут быть заняты 30% всех работающих (видеотерминальная техника - персональные компьютеры).
Выполнение зрительных работ с использованием оптических приборов требует создания на рабочих местах высоких уровней ярко- сти. Данный вид работ может быть отнесен к работам самой высокой точности.
Для работ, связанных с восприятием информации с экрана (компьютер, телевизор) допускается установка светильников для местного освещения для подсветки документов; оно не должно создавать бликов на поверхности экрана, яркость которого составляет 70 кд/м 2 .
Яркость на поверхности стола в зоне размещения рабочего документа должна соответствовать яркости экрана.
24.6. виды производственного освещения
Для освещения производственных помещений и рабочих поверхностей используется три вида освещения: естественное (источник света - солнце), искусственное (применяются лишь искусственные источники света) и совмещенное освещение (при недостаточности естественного света используются искусственные источники света).
24.6.1. естественное освещение
Естественным источником света является Солнце, температура поверхности которого равна примерно 6000 ?С. От солнца на земной шар непрерывно поступает мощный поток излучений. Одна треть этого потока мощности отражается от Земли и рассеивается в межпланетном пространстве. Две трети потока излучения солнца, встре-
чающие на своем пути Землю, нагревают атмосферу, землю и океаны, испаряют воду и вызывают ветер и дождь.
Для характеристики естественного светового климата местности имеют значение длительность астрономического дня, продолжительность периода сияния солнца, высота его стояния и др. От высоты стояния солнца зависит и его спектральная характеристика, которая, в свою очередь, предопределяет биологическое действие интегрального солнечного излучения (табл. 24.2).
Таблица 24.2. Освещенность горизонтальной поверхности в зависимости от высоты стояния Солнца
Как известно, спектр солнца содержит в своем составе видимое, ультрафиолетовое и инфракрасное излучения (табл. 24.3).
Таблица 24.3. Соотношение энергии ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной областей спектра солнца, неба
Как видно из таблицы, когда солнце находится в зените, на долю УФ-радиации, достигающей земной поверхности, приходится всего лишь 4%, на долю видимой энергии - 46%, а половину всей энергии солнца составляет тепловое излучение. Когда же солнце перемещается к горизонту, максимум энергии солнечного спектра приходится на долю ИК-излучения (72%) при полном отсутствии УФ-составляющей. Видимая радиация составляет только 28% всей энергии солнца.
Естественное освещение производственных помещений зависит от многих факторов, важнейшими из которых являются:
Географическая широта местности;
Время года и суток;
Ориентация окон здания по сторонам света;
Наличие затенения противостоящими объектами (другими зданиями, деревьями и т.д.);
Внутренние факторы (планировка, размеры помещений и оконных проемов, их конфигурация, окраска стен, пола, потолка, состояние остекления, наличие штор и др.).
Виды естественного освещения. Естественное освещение - освещение помещений за счет поступления солнечного света через проемы в наружных ограждающих конструкциях производственных зданий. Это освещение может быть:
1) верхним - через световые фонари в перекрытии;
2) боковым - через окна в наружных стенах;
3) комбинированным - через световые фонари и окна. Использование той или иной системы естественного освещения
зависит от назначения и размеров помещения, расположения его в плане здания, а также от климатических особенностей местности.
Цветовая отделка помещений. Как известно, чувствительность глаза к различным монохроматическим излучениям не одинакова. Глаз человека наиболее чувствителен к видимому излучению с длиной волны 555 нм (желто-зеленый цвет), наименее восприимчив к 400 и 700 нм (фиолетовый и красный цвета). Желто-зеленые тона успокаивают нервную систему, голубые и синие оказывают затормаживающее действие, а красно-оранжевые возбуждают, являясь сигналами опасности. Эти знания применяются на практике при окраске оборудования и цветовой отделке производственных помещений различного назначения.
Цветовую отделку производственных помещений следует выбирать и осуществлять с учетом требований к характеру зрительной работы, санитарно-гигиенических условий, внутреннего теплового режима в помещениях, объемно-пространственной структуры интерьера (табл. 24.4).
При выборе окраски помещений и оборудования можно пользоваться «Указаниями по рациональной цветовой отделке поверхности производственных помещений и технологического оборудования промышленных предприятий» СН 181-70 (табл. 24.5, 24.6).
Таблица 24.5. Рекомендации по выбору гаммы цветовой отделки интерьера
Таблица 24.6. Примерный подбор цветовой отделки поверхности
производственных помещений (потолок, верх - белый цвет)
Внутренний режим помещений | Панель | Пол |
Помещения с повышенными требованиями к цветопередаче (красильные, сортировочные) | Светло-бежевая | Серый |
Помещения для особо точных и высокоточных работ с наличием естественной освещенности | Желтая | Светлокоричневый |
То же, при отсутствии естественной освещенности | Светло-желтая | Светло-желтый |
Помещения для работ грубой и средней точности с нормальным температурно-влажностным режимом: |
||
а) цеха с незначительным выделением пыли; | Салатовая, кремовая | Светло- коричневый, светло-серый |
б) цеха с выделением пыли и отходов производства, загрязняющих помещение; | Светло-желтая, светло-зеленая | Серый, темно-серый |
в) при значительном тепловыделении; | Серо-зеленая, голубая | Серый, темно-серый |
Отсутствие или дефицит видимого излучения; меры профилактики. В ряде случаев выполнение производственных работ производится при недостаточном естественном освещении или даже при его отсутствии. Это может быть:
При отсутствии естественного света в течение суток, как днем, так и ночью (зимой - у проживающих в условиях Крайнего С евера);
При отсутствии естественного света, когда выполняются производственные работы:
а) в шахтах, метро;
б) в безоконных и бесфонарных зданиях;
При недостатке естественного освещения из-за неправильно запроектированных его уровней на стадии предупредительного санитарного надзора.
Неблагоприятное воздействие на работающих отсутствия естественного света приводит к так называемому «световому голоданию» - состоянию организма, обусловленному дефицитом света и уль- трафиолетового излучения, проявляющемуся в нарушении обмена веществ и снижении резистентности организма.
Кроме того, продолжительная работа в помещении без естественного света может оказывать неблагоприятное психофизиологическое воздействие на работающих из-за отсутствия связи с внешним миром, ощущения замкнутости пространства, особенно в небольших по площади помещениях, монотонности искусственной световой среды. Все это вызывает неприятные субъективные ощущения у работающих, приводит к ухудшению их самочувствия, настроения, снижению работоспособности, нарушению сна и др.
Для предупреждения неблагоприятного воздействия световой среды в помещениях без естественного света могут использоваться следующие меры: применение для искусственного освещения газоразрядных источников света со спектральным составом, близким к спектру естественного света; использование специальных архитектурных приемов, имитирующих естественное освещение (витражи, ложные окна и т.п.).
Для компенсации ультрафиолетовой недостаточности в помещениях без естественного света используют УФ-облучательные установки длительного действия (совмещенные с осветительными установками) или облучательные установки кратковременного действия (фотарии).
Инсоляция помещений. Для естественного освещения весьма существенным является тот факт, что при наличии световых проемов с большой площадью остекления поступающий в помещение свет создает в солнечную погоду прямую и отраженную блескость, что весьма неблагоприятно для работоспособности зрительного анализатора.
Для борьбы с чрезмерной инсоляцией следует использовать солнцезащитные устройства (жалюзи, шторы, экраны и др.).
24.6.2. ИСкуССТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ
Источниками искусственного освещения являются лампы накаливания и газоразрядные лампы, различающиеся принципом генерирования света.
Лампы накаливания генерируют свет на принципе теплового нагрева. Видимое излучение возникает в результате нагрева тела нити лампы до температуры свечения, от которой и зависит спектральный состав света; в лампах накаливания это преимущественно оранжево-красная часть спектра. Цветовая температура ламп накаливания составляет 2800-3600 ?К. В силу этого светящаяся нить лампы создает высокую яркость, превосходящую абсолютно слепящую. Кроме того, сами лампы становятся источником обогрева окружающего воздуха (70-80% приходится на долю теплового излучения), и лишь 5% потребляемой энергии превращается в свет.
Газоразрядные лампы генерируют свет на принципе люминесценции (люминесцентные лампы), при котором разные виды энергии - электрическая, химическая и др. превращаются в видимое излучение. Явление электролюминесценции используется в неоновых, аргоновых, ртутных, ксеноновых, натриевых и т.п. газоразрядных дампах.
Различаются га зора зрядные лампы низкого (люминесцентные) и высокого (ДРЛ) давления.
Люминесцентная лампа низкого давления имеет форму цилиндрической трубки, длина и диаметр которой определяют тип и мощность лампы. Цилиндр содержит небольшое количество ртути и газ (аргон, неон и т.д.), находящийся под давлением 3- 4 мм рт.ст. Внутренняя поверхность трубки покрыта тонким слоем люминофора, который преобразует ультрафиолетовое излучение, возникающее при электрическом разряде в парах ртути, в видимое излучение, спектральная характеристика которого зависит от состава и способа приготовления люминофора. Выпускаются несколько типов люминесцентных ламп с цветовой температурой от 6500 до 3600 ?К, генерирующих свет различного спектрального состава.
Цветопередача люминесцентных ламп связана с подбором люминофора.
В зависимости от состава люминофора различают следующие основные типы люминесцентных ламп:
ЛД - дневного света;
ЛБ - белого света;
ЛХБ - холодно-белого света;
ЛТБ - тепло-белого света;
ЛБЦТ - белого света с улучшенной цветопередачей и др.
Лампы ЛЕ и ЛДЦ используются тогда, когда при выполнении производственного процесса рабочий должен определять минимальные различия в цвете.
Лампы ЛБ используются наиболее часто, так как они являются более экономичными.
Газоразрядные лампы высокого давления (ДРЛ). Наибольшее применение находят лампы с исправленной цветностью с преимущественным излучением в красной части спектра; уровень светового потока у них значительно больше, чем у ламп люминесцентных и особенно ламп накаливания; они более удобны с эксплуатационной точки зрения; их применяют в высоких цехах металлургической, машиностроительной промышленности.
Преимущества газоразрядных ламп:
Спектр излучения может быть приближен к солнечному;
Излучение рассеянного света без теней и бликов;
Обеспечение высокой светоотдачи (в 2 раза больше по сравнению с лампами накаливания при одинаковой мощности);
Экономичность по расходу энергии и сроку действия. Недостатки люминесцентных ламп:
Эффективность эксплуатации при температурах воздуха не ниже +12 ?С;
Монотонный шум;
Искажение цветопередачи;
Наличие стробоскопического эффекта, т.е.:
1) восприятия в условиях прерывистого наблюдения быстродвижущегося предмета неподвижным (опасность производственного травматизма);
2) восприятия быстрой смены изображения отдельных моментов движения тела как непрерывного его движения (искаженное восприятие действительности).
Этого эффекта легко избежать, если использовать только четное количество светильников с их обязательной расфазировкой. Системы освещения подразделяются на:
- общие: равномерные (при равномерном размещении светильников по всей площади помещения) или локализованные (при расположении светильников с учетом размещения оборудования и рабочих мест);
- местные - для освещения только рабочей поверхности;
- комбинированные. При этой системе местное освещение используется для создания на рабочих поверхностях высоких уровней ярко-
сти, а общее - для обеспечения равномерности освещения участков производственных помещений (у стен, проходов и др.).
Систему общего освещения можно рекомендовать в следующих случаях: если работа проводится в любой точке цеха при отсутствии фиксированных рабочих мест, при высокой плотности расположения оборудования, при невысокой точности зрительных работ.
Систему комбинированного освещения используют при выполнении работ высокой точности; при оборудовании, имеющем верти- кальные и наклонные поверхности; на рабочих поверхностях, требующих постоянного изменения направления падающего света.
Следует отметить, что комбинированная система более экономична, но оптимальные общегигиенические условия труда обеспечивает общая система освещения.
Светильники для производственного освещения. Светильники
Источники света, заключенные в арматуру, предназначены, вопервых, для перераспределения светового потока в необходимом направлении и, во-вторых, для защиты глаз от чрезмерной яркости источников света. Арматура защищает источник света от механических повреждений, а также от дыма, пыли, копоти, влаги, обеспечивает крепление и подключение к источнику питания.
Различают светильники прямого света, которые более 80% светового потока направляют в нижнюю полусферу; светильники рас- сеянного света, излучающие световой поток в обе полусферы (одни
40-60% светового потока вниз, другие - 60-80% вверх); светильники отраженного света, направляющие более 80% светового потока вверх, на потолок, а отражаемый от него свет вниз в рабочую зону.
При использовании светильников прямого света создается возможность получить направленный свет, улучшающий в ряде случаев различимость деталей; установки со светильниками прямого света обладают высокой экономичностью. Светильники рассеянного света распределяют световой поток примерно поровну между верхней и нижней зонами. Светильники отраженного света направляют световой поток почти полностью в верхнюю зону помещения и дают мягкое рассеянное освещение, при котором исключается слепящее действие источников света. Кроме перераспределения светового потока, применение светильников способствует защите глаз от слепящего действия источников света. Это достигается как обеспечением необходимого защитного угла, так и применением специальных затенителей из молочного, опалового или матированного стекол.
Существенной гигиенической характеристикой светильника является его способность противодействовать влиянию внешних факторов. По конструктивному исполнению светильники классифицируются по степени защиты от пыли, влаги, химически агрессивных веществ и изготовляются в зависимости от их назначения герметичными из специальных материалов. Различают светильники открытые, закрытые, пыленепроницаемые (герметизированы от пыли), влагозащищенные (токоведущие провода изолированы влагостойкими материалами для корпуса, патрона), взрывозащищенные (предусматриваются меры по предупреждению образования искр) и для химически активной среды (используются не коррозируемые материалы).
24.7. гигИЕНИчЕСкОЕ НОрмирОВАНИЕ ОСВЕЩЕННОСТИ
В настоящее время санитарные нормы (СанПиН) для производственного освещения отсутствуют. Существующие строительные нормы и правила (СНиП) регламентируют естественное и искусственное освещение промышленных предприятий. Нормы носят общий межотраслевой характер. На основе этого документа разработаны отраслевые нормы для различных отраслей промышленности (текстильной, машиностроительной, полиграфической и др.).
Нормы искусственного освещения определяют тот минимальный уровень видимой радиации в производственных помещениях, за пределами которого не исключается возможность уменьшения работоспособности зрительного анализатора и снижение производительности труда.
Величина нормируемой освещенности определяется исходя из отдельных характеристик рабочего процесса. Принято различать основные и дополнительные признаки зрительной работы.
К основным относятся: размер различаемого объекта (дефект изделия, штрих рисунка, буквы и др.), коэффициент отражения фона, контраст между деталью и фоном. Освещенность нормируется тем выше, чем меньше объект различения, темнее фон и меньше контраст объекта с фоном.
К дополнительным относятся повышенная опасность травматизма, продолжительность зрительной работы и др. При нормировании производственного освещения строительные нормы в ряде случаев исходят из энергоэкономических соображений.
Таблица 24.7. Рекомендуемые уровни освещенности и яркости для точных работ
В дополнение к строительным нормам разработаны (1985 г.) методические рекомендации по установлению уровней освещенности (яркости) для точных работ с учетом их напряженности. Эти рекомендации на основании комплексных физиолого-гигиенических исследований включают в себя показатели и критерии для оценки напряженности зрительных работ, рекомендуемые и допустимые уровни освещенности (яркости) рабочих поверхностей с учетом точности и сложности зрительных работ (табл. 24.7).
При создании световой среды на производстве следует иметь в виду следующее:
Глаз реагирует не на освещенность, а на яркость.
Зрительная работа может выполняться в широком диапазоне яркостей - от минимальных до оптимальных величин.
Зрительный анализатор функционирует наиболее эффективно тогда, когда освещенность сетчатки находится на постоянном оптимальном уровне, являющемся биологической константой.
При меняющемся уровне яркости постоянство уровня освещенности сетчатки регулирует зрачок, расширяясь при низкой и сужаясь при высокой яркости.
Чем сложнее зрительная работа, т.е. чем меньше объект различения, тем выше должна быть яркость поля зрения.
Максимальная разрешающая способность глаза (острота зрения) наблюдается при зрачке 3 мм и менее. Такой размер зрачка наблюдается при яркости рабочей поверхности 500 кд/м 2 и более.
В этом диапазоне яркости зрительный анализатор может выполнять любую по точности работу, и на сетчатку будет поступать постоянное оптимальное количество света. Яркость в 500 кд/м 2 будет тем оптимальным уровнем, при котором может выполняться зрительная работа любой точности.
Уровни яркости в зависимости от характера выполняемой зрительной работы могут быть снижены до определенных пределов по сравнению с оптимальными значениями и считаться минимально допустимыми. В этом случае для сохранения постоянной освещенности сетчатки (биологическая константа) размер зрачка будет более 3 мм, а в усилении оптической силы глаза будет участвовать и аккомодация (изменение кривизны хрусталика).
Эти данные легли в основу нормативных документов, утвержденных Минздравом СССР - «Методические рекомендации по установлению уровней освещенности (яркости) для точных зрительных работ с учетом их напряженности» (табл. 24.7).
При проектировании естественного освещения производственных помещений архитекторы и строители пользуются нормами строительного проектирования (СНиП), и в качестве нормируемого показателя используют коэффициент естественной освещенности (КЕО).
4. АВАРИЙНОЕ ОСВЕЩЕНИЕ
5. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУЫ
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:
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.Ф. Освещенность Е - плотность светового потока на освещаемой поверхности. За единицу освещенности принят люкс (лк)
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/м 2)
La =dIa /dSЧ 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 | 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 |
|
Наивысшей точности | ||||
Очень высокой точности | ||||
Высокой точности Средней точности | ||||
Малой точности | ||||
Работы со светящимися материалами и изделиями в горячих цехах | ||||
Общее постоянное наблюдение за ходом производственного процесса | ||||
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).
Территория СССР делится на пять световых поясов, для которых значения КЕО определяются по формуле:
где m и c коэффициенты светового и солнечного климата соответственно.
Для определения соответствия естественной освещенности в производственном помещении требуемым нормам освещенность измеряют при верхнем и комбинированном освещении-в различных точках помещения с последующим усреднением; при боковом- на наименее освещенных рабочих местах. Одновременно измеряют наружную освещенность и определенный расчетным путем К.ЕО сравнивают с нормативным.
Расчет естественного освещения заключается в определении площади световых проемов для помещения. Расчет ведут по следующим формулам:
при боковом освещении
при верхнем освещении
где So, 5ф-площадь окон и фонарей, м 2 ; Sn-площадь пола, м 2 ; eн-нормированное значение К.ЕО; Кз-коэффициент запаса (kз=1,2-2,0); h o, h ф- световая характеристики окна, фонаря; То-общий коэффициент светопропускания (учитывает оптические свойства стекла, потери света в переплетах, из-за загрязнения остекленной поверхности, в несущих конструкциях, солнцезащитных устройствах); r1, r2-коэффициенты, учитывающие отражение света при боковом и верхнем освещении; kзд-1-1,7-коэффициент, учитывающий затемнение окон противостоящими зданиями; kф-коэффициент, учитывающий тип фонаря.
Значения коэффициентов для расчета естественного освещения принимают по таблицам СНиП 11-4-79.
3. ИСКУССТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ НОРМИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ
Искусственное освещение предусматривается в помещениях, в которых недостаточно естественного света, или для освещения помещения в часы суток, когда естественная освещенность отсутствует.
Искусственное освещение может быть общим (все производственные помещения освещаются однотипными светильниками, равномерно расположенными над освещаемой поверхностью и снабженными лампами одинаковой мощности) и комбинированным (к общему освещению добавляется местное освещение работах мест светильниками, находящимися у аппарата, станка, приборов и т. д.). Использование только местного освещения недопустимо, так как резкий контраст между ярко освещенными и неосвещенными участками утомляет глаза, замедляет процесс работы и может послужить причиной несчастных случаев д аварий.
По функциональному назначению искусственное освещение подразделяется на рабочее, дежурное, аварийное. Рабочее освещение обязательно во всех помещениях и на освещаемых территориях для обеспечения нормальной работы людей и движения транспорта. Дежурное освещение включается во вне рабочее время.
Аварийное освещение предусматривается для обеспечения минимальной освещенности в производственном помещении на случай внезапного отключения рабочего освещения.
В современных многопролетных одноэтажных зданиях без световых фонарей с одним боковым остеклением в дневное время суток применяют одновременно естественное и искусственное освещение (совмещенное освещение). Важно, чтобы оба вида освещения гармонировали одно с другим. Для искусственного освещения в этом случае целесообразно использовать люминесцентные лампы.
В современных осветительных установках, предназначенных для освещения производственных помещений, в качестве источников света применяют лампы накаливания, галогенные и газоразрядные.
Лампы накаливания. Свечение в этих лампах возникает в результате нагрева вольфрамовой нити до высокой температуры. Промышленность выпускает различные типы ламп накаливания:
вакуумные (В), газонаполненные (Г) (наполнитель смесь аргона и азота), биспиральные (Б), с криптоновым наполнением (К). Лампы накаливания просты в изготовлении, удобны в эксплуатации, не требуют дополнительных устройств для включения в сеть. Недостаток этих ламп-малая световая отдача от 7 до 20 лм/Вт при большой яркости нити накала, низкий кпд, равный 10-13%; срок службы 800-1000 ч. Лампы дают непрерывный спектр, отличающийся от спектра дневного света преобладанием желтых и красных лучей, что в какой-то степени искажает восприятие человеком цветов окружающих предметов.
Основные характеристики ламп-световая отдача, световой поток, средняя продолжительность службы - регламентированы ГОСТ 2239-79 УЛампы накаливания общего назначения. Технические условияФ ГОСТ 19190-84 УЛампы электрические. Общие технические условияФ.
Галогенные лампы накаливания наряду с вольфрамовой нитью содержат в колбе пары того или иного галогена (например, иода), который повышает температуру накала нити и практически исключает испарение. Они имеют более продолжительный срок службы (до 3000 ч) и более высокую светоотдачу (до 30 лм/Вт).
Газоразрядные лампы излучают свет в результате электрических разрядов в парах газа. На внутреннюю поверхность колбы нанесен слой светящегося вещества-люминофора, трансформирующего электрические разряды в видимый свет. Различают газоразрядные лампы низкого (люминесцентные) и высокого давления.
Люминесцентные лампы создают в производственных и других помещениях искусственный свет, приближающийся к естественному, более экономичны в сравнении с другими лампами и создают освещение более благоприятное с гигиенической точки зрения.
К другим преимуществам люминесцентных ламп относятся больший срок службы (10000 ч) и высокая световая отдача, достигающая для ламп некоторых видов 75 лм/Вт, т. е. они в 2,5-3 раза экономичнее ламп накаливания. Свечение происходит со всей поверхности трубки, а следовательно, яркость и слепящее действие люминесцентных ламп значительно ниже ламп накаливания. Низкая температура поверхности колбы (около5гр.С) делает лампу относительно пожаробезопасной.
Несмотря на ряд преимуществ, люминесцентное освещение имеет и некоторые недостатки: пульсация светового поток, вызывающая стробоскопический эффект (искажение зрительного восприятия объектов различия-вместо одного предмета видны изображения нескольких, а также направления и скорости движения); дорогостоящая и относительно сложная схема включения, требующая регулирующих пусковых устройств (дроссели, стартеры); значительная отраженная блескость; чувстительность к колебаниям температуры окружающей среды (оптимальная температура 20- 25 °С) понижение и повышение температуры вызывает уменьшение светового потока. В зависимости от состава люминофора и особенностей конструкции различают несколько типов люминесцентных ламп:
ЛБ-лампы белого света, ЛД-лампы дневного света, ЛТБ - лампы тепло-белого света, ЛХБ-лампы холодного света, ЛДЦ-лампы дневного света правильной цветопередачи. Наиболее универсальны лампы ЛБ. Лампы ЛХБ, ЛД и особенно ЛДЦ применяются в случаях, когда выполняемая работа предполагает цветоразличение.
Характеристика люминесцентных ламп приведена в ГОСТ 6825-74. Для освещения открытых пространств, высоких (более 6 м) производственных помещений в последнее время большое распространение получили дуговые люминесцентные ртутные лампы высокого давления (ДРЛ). Эти лампы в отличие от обычных люминесцентных ламп сосредотачивают в небольшом объеме значительную электрическую и световую мощность. Такие лампы выпускают мощностью от 80 до 1000 Вт. Лампы работают при любой температуре внешней среды. Кроме того, их можно устанавливать в обычных светильниках взамен ламп накаливания.
К недостаткам ламп относится длительное, в течение 5- 7 мин, разгорание при включении. Ведутся разработки по созданию мощных ламп, дающих спектр, близкий к спектру естественного света. Такими источниками являются дуговая кварцевая лампа ДКсТ, выполненная из кварцевого стекла и наполненная ксеноном под большим давлением, галогенные (ДРИ) и натриевые лампы (ДНаТ).Эти лампы обладают высокой световой отдачей до 100 лМ/Вт, правильной цветопередачей, их мощность составляет 1-2 кВт. Такие лампы можно применять для освещения производственных помещений высотой более 10 м.
Для освещения помещений, как правило, следует предусматривать газоразрядные лампы низкого и высокого давления. В случае необходимости допускается использование ламп накаливания. Источники света выбирают с учетом рекомендаций СНиП 11-4-79.
Для искусственного освещения нормируемый параметр-освещенность. СНиП 11-4-79 устанавливают минимальные уровни освещенности рабочих поверхностей в зависимости от точности зрительной работы, контраста объекта и фона, яркости фона, системы освещения и типа используемых ламп.
Нормами установлена наименьшая освещенность, при которой обеспечивается выполнение зрительной работы. Кроме того, нормируется степень равномерности освещения источниками общего и местного освещения при комбинированном освещении с целью обеспечения более полной зрительной адаптации в наименьший отрезок времени. Для ослабления слепящего действия открытых источников света и освещенных поверхностей с чрезмерной яркостью (блескостью) нормами предусмотрен ряд защитных мер: наименьшая высота подвеса над уровнем пола светильников общего освещения, наличие отражателей, допустимая яркость светорассеивающей поверхности.
Нормы освещенности для I разряда зрительной работы даны в табл. 2. Деление разрядов на подразряды дает возможность более оптимально выбрать освещенность для каждой зрительной работы. Необходимый уровень освещенности тем выше, чем темнее фон, меньше объект различения и контраст объекта с фоном.
Нормы освещенности для ламп накаливания меньше, чем для газоразрядных, их следует снижать по шкале освещенности согласно СНиП 11-4-79.
Расчет электрического освещения выполняют при проектировании осветительных установок для определений общей установленной мощности и мощности каждой лампы или числа всех
светильников.
Существует несколько методов расчета освещения, наиболее простой - метод удельной мощности, но он менее точен и им пользуются только для ориентировочных расчетов.
Таблица 2. Hopмы освещенности рабочих поверхностей для газоразрядных источников света
Характеристика зрительной работы | Разряд работ | Под-разряд работ | Контраст объекта различения с фоном | Характеристика фона | Освещенность, лк |
|||
при комбинированном освещении | при общем освещении |
|||||||
Наивысшей точности | ||||||||
Удельную мощность вычисляют по формуле
где n-число светильников; Р-мощность лампы, Вт; S-освещаемая площадь, м 2 .
Значение удельной мощности указано в таблицах справочников по светотехнике в зависимости от типа светильника, высоты его подвеса, площади пола и требуемой освещенности.
Обычно при расчете задаются всеми параметрами установки и числом светильников п, по таблице находят W и выбирают мощность лампы, ближайшей к определяемой из выражения W*S/n.
Основной метод расчета- по коэффициенту использования светового потока, которым определяется поток, необходимый для создания заданной освещенности горизонтальной поверхности при общем равномерном освещении с учетом света, отраженного стенами и потолком. Расчет выполняют по следующим формулам:
для ламп накаливания и ламп типов ДРЛ, ДРИ и ДНат
для люминесцентных ламп
где F-световой поток одной лампы, лм; Е-нормированная освещенность, лк; УS-площадь помещения, m 2 ; г-поправочный коэффициент светильника (для стандартных светильников 1,1-1,3); k - коэффициент запасяФ, учитывающий снижение освещенности при эксплуатации (k=1,1-13) n -число светильников; и-коэффициент использования, зависящий от типа
Таблица 3. Световые и электрически параметры ламп накаливания
[по ГОСТ 2239-79)
и люминесцентных ламп (по ГОСТ 6815-74)
Лампы накаливания, 220 В | Люминесцентные лампы |
|||||||||
Мощность, Вт | световой по ток, лм | тип лампы | Мощность, Вт | световой по ток, лм |
||||||
светильника, показателя (индекса) помещения, отраженности и т. д., находится в пределах 0,55-0,60, m-число люминесцентных ламп в светильнике.
После расчета светового потока по табл. 3 выбирают ближайшую стандартную лампу и определяют электрическую мощность всей осветительной установки.
По окончании монтажа системы освещения обязательно проверяют освещенность. Если фактическая освещенность отличается от расчетной более чем на -10 и +20%, то изменяют схему расположения светильников или мощность ламп.
4. АВАРИЙНОЕ ОСВЕЩЕНИЕ
Аварийное освещение предназначено для освещения производственных помещений при отключении рабочего освещения. Оно должно быть достаточным для безопасного выхода людей из помещения и продолжения работы в помещениях и на открытых пространствах в тех случаях, когда отключение рабочего освещения может вызвать пожар, взрыв, отравление газами (парами), длительное расстройство технологического процесса, нарушение работы важнейших объектов, таких, как водоснабжение электростанции, узлы радиопередачи и т. п.
Наименьшая освещенность рабочих поверхностей при аварийном режиме должна составлять не менее 2 лк внутри зданий и не менее 1 лк на открытых площадках.
Аварийное освещение для эвакуации людей применяют в следующих случаях:
в производственных помещениях, где постоянно работает персонал, если при выключении рабочего освещения возникает опасность травматизма;
в основных проходах или на лестницах, служащих для эвакуации люден из производственных и общественных зданий, в которых находятся более 50 чел.;
в местах работ на открытых пространствах, если эвакуация работающих связана с повышенной опасностью травматизма;
в непроизводственных помещениях, в которых одновременно могут находиться более 100 чел. (аудитория, красные уголки, залы кино и т. п.).
Аварийное освещение должно создавать освещенность для эвакуации людей по линиям основных проходов на уровне пола (на земле) и на ступенях лестниц не менее 0,5 лк (в помещениях) и 0,2 лк (на открытых площадках).
Светильники аварийного освещения должны быть присоединены к сети, не зависящей от сети рабочего освещения; допускается питание от сети рабочего освещения с автоматическим переключением на независимые источники питания при аварийных ситуациях. Светильники аварийного освещения должны отличаться от светильников рабочего освещения типом, размером или иметь специальные знаки.
Для аварийного освещения разрешается применять как лам пы накаливания, так и люминесцентные лампы (последние при минимальной температуре воздуха не менее 10°С). Применение ламп типов ДРЛ, ДРИ и ксеноновых для этих целей запрещается.
Список использованной литературы:
Охрана труда в химической промышленности./ Г. В. Макаров, А. Я. Ясин. 1989г.
Введение
Люди обладают замечательной способностью приспосабливаться к окружающей их среде и к своему ближайшему окружению. Из всех видов энергии, которую люди могут использовать, свет является самой важной. Свет - это ключевой элемент нашей способности видеть, так как нам необходимо оценивать форму, цвет и перспективу предметов, окружающих нас в повседневной жизни. Большую часть информации, которую мы получаем через наши органы чувств, поступает к нам через свет, примерно 80%.Очень часто, и потому что мы привыкли к тому, что это у нас всегда есть, мы считаем это само собой разумеющимся. Однако мы не должны забывать, что такие элементы человеческого самочувствия как душевное состояние или степень усталости зависят от освещения и цвета окружающих нас предметов. С точки зрения техники безопасности труда зрительная способность и зрительный комфорт чрезвычайно важны.
Общие гигиенические требования к освещению
Основные гигиенические требования к производственному освещению заключаются в следующем:
1) освещенность рабочих поверхностей должна отвечать санитарно-гигиеническим нормам освещенности для определенных видов работ;
2) освещенность должна быть равномерной, без теней, бликов и блескостей;
3) разница яркостей не должна вызывать ослепления зрения и частой переадаптации;
4) прямой свет сильных источников должен быть конструктивно закрыт и не попадать в глаза работающим;
5) устройство светильников должно быть безопасным для работающих и соответствовать требованиям электро- и пожаробезопасности.
Назначение искусственного освещения – создать благоприятные условия видимости, сохранить хорошее самочувствие человека и уменьшить утомляемость глаз. При искусственном освещении все предметы выглядят иначе, чем при дневном свете. Это происходит потому, что изменяется положение, спектральный состав и интенсивность источников излучения подразделяется на общее, местное и комбинированное (местное и общее).
Система общего освещения дает равномерный свет всему помещению. При комбинированном освещении на долю общего освещения приходится примерно 10%, а наибольший свет дают лампы местного освещения.
Нормы искусственного освещения разработаны с учетом точности зрительной работы, размера рассматриваемых деталей и дополнены оценкой фона и контрастности изображения деталей.
В соответствии со СНиП II-4-79 могут быть две системы искусственного освещения: общее и комбинированное (к общему освещению добавляется местное, концентрирующее световой поток непосредственно на рабочих поверхностях). Общее освещение подразделяется на равномерное (при равномерном распределении светового потока без учета расположения оборудования) и локализованное (при распределении светового потока с учетом расположения рабочих мест). Применение одного местного освещения внутри зданий не допускается, так как при нем остаются не освещенными проходы, проезды и вспомогательные площади. При комбинированном освещении требуемая минимальная освещенность на рабочей поверхности обеспечивается светильниками местного освещения. Освещенность рабочей поверхности (лк), создаваемая светильниками общего комбинированного освещения, должна составлять 10 % нормируемой для комбинированного освещения при тех источниках света, которые применяются для местного освещения, при этом наибольшее и наименьшее значения освещенности принимаются в зависимости от ламп:
Для производственных помещений, в которых выполняются работы:
Наивысшей точности (размер объекта различения менее 0,15 мм – I разряд),
Очень высокой точности (объект различения от 0,15 до 0,30 мм – II разряд)
Высокой точности (размер объекта различения от 0,30 до 0,50 мм - III разряд) следует предусматривать совмещённое освещение.
IV - средней точности (объект различения от 0,5 до 1 мм);
V - малой точности (объект различения от 1 до 5 мм);
VI - грубая (очень малой точности) (объект различения более 5 мм);
VII - работы со светящимися материалами и изделиями (в горячих цехах) (объект различения более 0.5 мм);
VIII -общее наблюдение заходом производственного процесса: постоянное, периодическое при постоянном пребывании людей в помещении, периодическом пребывании людей в помещении.
В помещениях, где выполняются работы V и VI разрядов, при кратковременном пребывании людей или при наличии оборудования, не требующего постоянного обслуживания, нормы освещенности следует снижать на одну ступень. В помещениях, где выполняются работы I-IV разрядов, следует применять, как правило, систему комбинированного освещения. Предусматривать систему общего освещения допускается при технической невозможности или нецелесообразности устройства местного освещения.
При аттестации рабочих мест по параметрам освещённости используется государственный стандарт “ГОСТ 24940-96. Здания и сооружения. Методы измерения освещённости”.
Принципы нормирования освещения
Целью нормирования освещения является создание таких норм его, которые обеспечивали бы надлежащий уровень видимости и наибольшую работоспособность зрения при длительной работе и минимальном его утомлении. На основании рассмотренных выше условий видимости в зависимости от качественных и количественных характеристик освещения представляется возможным определить следующие основные гигиенические требования к освещению:
1. достаточность уровня освещенности или яркости фона;
2. равномерность распределения яркости в поле зрения;
3. ограничение слепящего действия от источников света;
4. устранение резких и глубоких теней;
приближение спектра излучения искусственных источников к спектру дневного света.
Для зрительных работ различной точности и ответственности необходимо нормировать различные уровни освещенности. Чем меньше угловые размеры объектов, а также контраст объекта с фоном и коэффициент отражения освещаемой поверхности, тем выше должен быть уровень нормируемой освещенности. Основная задача при определении уровня освещенности - установить нормируемую величину, определяемую характеристикой объекта различения и фона и рядом дополнительных показателей: сложностью и продолжительностью зрительной работы; санитарными требованиями; требованиями безопасности работы и передвижения.
При выполнении в помещениях работ I-V разрядов освещенность проходов и участков, где работы не производятся, должна составлять не менее 25 % освещенности, создаваемой светильниками общего освещения на рабочих местах, но не менее 75 лк при газоразрядных лампах и не менее 30 лк при лампах накаливания. В цехах с полностью автоматизированным технологическим процессом следует предусматривать освещение для наблюдения за работой оборудования, а также дополнительно включаемые светильники общего и местного освещения для обеспечения необходимой освещенности при ремонтно-наладочных работах.
По типу систем освещения, в которых применяют светильники, они делятся на разновидности:
|
Классификация светильников по назначению |
Назначение |
|
Светильники общего освещения (подвесные, потолочные, настенные, напольные, настольные) |
Для общего освещения помещений |
|
Светильники местного освещения (настольные, напольные, настенные, подвесные, пристраиваемые, встраиваемые в мебель) |
Для обеспечения освещения рабочей поверхности в соответствии с выполняемой зрительной работой |
|
Светильники комбинированного освещения (подвесные, настенные, напольные, настольные) |
Выполняют функции как светильника общего, так и местного освещения или одновременно обе функции |
|
Декоративные светильники (настольные, настенные) |
Выполняют функцию элемента убранства интерьера |
|
Светильники для ориентации - ночники (настольные, настенные) |
Для создания освещения, необходимого для ориентации в жилых помещениях в темное время суток |
|
Экспозиционные светильники (настольные, настенные, пристраиваемые, встраиваемые, потолочные, подвесные, напольные) |
Для освещения отдельных объектов |
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 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.
Нормированные значения коэффициентов естественной освещенности в помещениях производственных зданий
Согласно действующим в настоящее время нормам освещенности естественным светом (табл. 9) производственные помещения разбиты на девять разрядов по роду производимых работ. Точность зрительной работы определяется размерами объектов различения. Под объектом различения подразумевается наименьший объект (элемент), требующий различения в процессе работы (нить проволоки, линия на чертеже, царапина на металлической поверхности, размерные линии измерительных приборов и т. д.)
Недостаточное освещение рабочего места затрудняет длительную работу, вызывает повышенное утомление и способствует развитию близорукости .
