Освещение

Оглавление

Введение……………………………………………………………………….3

1. Виды и системы освещения……………………………………………….4

2. Основные требования к освещению………………………………………7

3.Расчет освещения производственных помещений………………………..9

3.1. Расчёт естественного  освещения……………………………………..9

3.2. Расчет искусственного  освещения…………………………………..11

4. Цветовое оформление помещений………………………………………13

Заключение…………………………………………………………………...16

Список литературы…………………………………………………………..17

ВВЕДЕНИЕ

Основную часть информации человек получает через органы зрения, и носителем этой информации является излучение, называемое светом. Благодаря действию светового излучения человек может не только воспринимать зрительные образы предметов, но и видеть окружающий его мир во всем разнообразии красок.

Технический прогресс сделал человека независимым от естественного света. Уже давно искусственное освещение стало неотъемлемой составной частью и существенным конструктивным элементом нашей жизни.

Осветительные установки  создают необходимые условия  освещения, которые обеспечивают зрительное восприятие (видение), дающее около 90% информации, получаемой человеком из окружающего мира. Без современных средств освещения невозможна работа ни одного предприятия. Особенно важную роль свет играет для работников шахт, рудников, предприятий в безоконных зданиях, метрополитенов, большинства взрыво- и пожароопасных производств. Без искусственного света не может обойтись ни один современный город, невозможно строительство, а также работа транспорта в темное время суток.

Рациональное освещение помещений и рабочих мест – один из важнейших элементов благоприятных условий труда. При правильном освещении повышается производительность труда, улучшаются условия безопасности, снижается утомляемость. При недостаточном освещении человек 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.

1. ВИДЫ И СИСТЕМЫ ОСВЕЩЕНИЯ

Для освещения производственных, служебных и бытовых помещений  используют естественный свет и свет от источников искусственного освещения [2,3,4].

Различают следующие  виды освещения:

• естественное освещение, создаваемое прямыми солнечными лучами и рассеянным светом небосвода;
• искусственное освещение, создаваемое электрическими источниками света;
• совмещенное освещение, при котором недостаточное по нормам естественное освещение дополняется искусственным.

Конструктивно естественное освещение подразделяют на боковое, верхнее и комбинированное.

Боковое (одно- и двухстороннее) освещение помещений осуществляется через световые проемы в наружных стенах зданий, а в некоторых случаях через стены, если они выполнены из материалов, частично пропускающих свет.

Систему естественного  освещения выбирают с учетом следующих  факторов:

• назначения и принятого архитектурно-планировочного, объемно-пространственного и конструктивного решения здания;
• требований к естественному освещению помещений, вытекающих из особенностей технологической зрительной работы;
• климатических и светоклиматических особенностей места строительства зданий;
• экономичности естественного освещения.

При ширине помещения  до 12 метров рекомендуется боковое  одностороннее освещение, при ширине 12…24 метра – боковое двухстороннее.

Верхнее освещение производится через световые проемы в перекрытии, аэрационные и зенитные фонари, также через световые проемы в местах перепада высот здания.

Комбинированное освещение рекомендуется при ширине помещения более 24 метров. Оно является наиболее рациональным, так как создает относительно равномерное по площади освещение.

Искусственное освещение по конструктивному исполнению может быть двух видов – общее и комбинированное. Систему общего освещения применяют в помещениях, где по всей площади выполняются однотипные работы (литейные, сварочные, гальванические цехи), а также в административных, конторских и складских помещениях. Различают общее равномерное освещение (световой поток распределяется равномерно по всей площади без учета расположения рабочих мест) и общее локализованное освещение (с учетом расположения рабочих мест). Систему общего искусственного освещения выполняют потолочными или подвесными лампами, размещенными параллельно светопроемам.

При выполнении точных зрительных работ (например, слесарных, токарных) в местах, где оборудование создает  глубокие резкие тени или рабочие  поверхности расположены вертикально (штампы, гильотинные ножницы), наряду с общим освещением применяют местное. Совокупность местного и общего освещения называют комбинированным освещением. Применение одного местного освещения внутри производственных помещений не допускается, поскольку образуются резкие тени, глаза быстро утомляются и создается опасность производственного травматизма.

По функциональному  назначению искусственное освещение  подразделяют на рабочее, аварийное  и специальное, которое может  быть охранным, дежурным, эвакуационным, эритемным, бактерицидным и др.

Рабочее освещение предназначено для обеспечения нормального выполнения производственного процесса, прохода людей, движения транспорта и является обязательным для всех производственных помещений.

Аварийное освещение устраивают для продолжения работы в тех случаях, когда внезапное отключение рабочего освещения и, связанное с этим, нарушение нормального обслуживания оборудования могут вызвать взрыв, пожар, отравление людей и т.д. Минимальная освещенность рабочих поверхностей при аварийном освещении должна составлять 5% нормируемой освещенности рабочего освещения, но не менее 2 лк.

Эвакуационное освещение предназначено для обеспечения эвакуации людей из производственного помещения при авариях и отключении рабочего освещения; организуется в местах опасных для прохода людей: на лестничных клетках, вдоль основных проходов производственных помещений, в которых работают более 50 человек. Минимальная освещенность основных проходов на полу и на ступеньках при эвакуационном освещении должна быть не менее 0,5 лк, на открытых территориях – не менее 0,2 лк.

Охранное  освещение устраивают вдоль границ территорий, охраняемых специальным персоналом. Наименьшая освещенность в ночное время – 0,5 лк.

Сигнальное  освещение применяют для фиксации границ опасных зон; оно указывает на наличие опасности либо на безопасный путь эвакуации.

Условно к производственному  освещению относят бактерицидное  и эритемное облучение помещений.

Бактерицидное облучение (“освещение”) создается для обеззараживания воздуха, питьевой воды, продуктов питания.

Эритемное облучение создается в производственных помещениях, где недостаточно солнечного света (северные районы, подземные сооружения). Максимальное эритемное воздействие оказывают электромагнитные лучи с ?=297 нм. Они стимулируют обмен веществ, кровообращение, дыхание и другие функции организма человека.

2. ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ОСВЕЩЕНИЮ

Основной задачей рациональной организации освещения является поддержание освещенности, соответствующей  характеру зрительной работы. Увеличение освещенности улучшает видимость объектов за счет повышения их яркости, увеличивает скорость различения деталей.

При организации освещения  необходимо обеспечить равномерное  распределение яркости. Перевод  взгляда с ярко освещенной на слабо  освещенную поверхность вынуждает  глаз переадаптироваться, что ведет  к утомлению зрения. Для повышения равномерности естественного освещения применяется комбинированное освещение. Светлая окраска потолка и стен способствует равномерному распределению яркостей в поле зрения.

Освещение должно обеспечивать отсутствие в поле зрения резких теней. Наличие резких теней искажает размеры и формы объектов и, тем самым, повышает утомляемость. Особенно вредны движущиеся тени, которые могут привести к травмам. Тени необходимо смягчать, применяя, например, светильники со светорассеивающими стеклами, при естественном освещении необходимо использовать солнцезащитные устройства.

Для улучшения видимости  объектов должна отсутствовать прямая и отраженная блесткость. Блесткость – это повышенная яркость светящихся поверхностей, вызывающая нарушение зрительных функций (ослепленность), т.е. ухудшение видимости объектов. Блескость ограничивают уменьшением яркости источников света, правильным выбором защитного угла светильника, увеличением высоты подвеса светильников, правильным направлением светового потока. Там, где это возможно, блестящие поверхности следует заменить матовыми.

Колебания освещенности на рабочем месте, вызванные, например, резким изменением напряжения в сети, обусловливают переадаптацию глаза, приводя к значительному утомлению. Постоянство освещенности во времени достигается стабилизацией питающего напряжения, жестким креплением светильников, применением специальных схем включения газоразрядных ламп.

При организации освещения  следует выбирать необходимый спектральный состав светового потока. Это требование особенно существенно для обеспечения правильной цветопередачи, а в отдельных случаях для усиления цветовых контрастов. Оптимальный спектральный состав обеспечивает естественное освещение.

Все эти требования учитываются  действующими нормами проектирования и правилами эксплуатации освещения в помещениях и на открытых пространствах. Основным нормативным документом, регламентирующим нормы проектирования является СНиП [1].

3. РАСЧЁТ ОСВЕЩЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ

Основной задачей светотехнических расчётов является:

• для естественного освещения – определение необходимой площади световых проёмов;
• для искусственного освещения – определение требуемой мощности электрической осветительной установки для создания заданной освещённости.

3.1. Расчёт естественного  освещения

Расчёт площади световых проёмов [2], при боковом освещении помещений, производится по формуле                                            

 ,                            (1)

где S₀ – площадь световых проёмов при боковом освещении, м²;  
е_N – нормированное значение КЕО; определяемое по формуле, %:                                             

 ,                                                 (2)

где N – номер группы административного района по обеспеченности естественным светом (табл. 5.2); е_H – нормированное значение КЕО ; m_N – коэффициент, учитывающий особенности светового климата района; S_п – площадь пола помещения, м²; K_з – коэффициент запаса, определяемый с учетом запыленности помещения, расположения стекол (наклонно, горизонтально, вертикально) и периодичности очистки; h ₀ – световая характеристика окон; К_зд – коэффициент, учитывающий затенение окон противостоящими зданиями; t ₀ – общий коэффициент светопропускания, определяемый по формуле,                                                 

,                                (3)

где t ₁ – коэффициент светопропускания материала; t ₂ – коэффициент, учитывающий потери света в переплётах светопроёма; t ₃ – коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкций. При боковом освещении t 3 = 1; t₄ –коэффициент, учитывающий потери света в солнцезащитных устройствах; t ₅ – при боковом освещении в расчётах не учитывается; r₁ – коэффициент, учитывающий повышение КЕО при боковом освещении за счёт света, отражённого от поверхности помещения и подстилающего слоя, прилегающего к зданию. Зависит от средневзвешенного коэффициента отражения поверхностей помещения Р_СР, %, который при боковом и верхнем освещении определяется по формуле                                  

,              (4)

где Р_ПТ, Р_СТ, Р_ПП – коэффициент отражения потолка, стен, пола, %; S_ПТ, S_СТ, S_ПП – площади потолка, стен, пола, М²:                                      

S_ПТ=L x B;                                                             (5)                           

S_СТ= 2xLxH + 2 x B xH ;                                                 (6)                                       

S_ПП= LxB ,                                                            (7)

где В – ширина помещения, м; L – длина помещения – расстояние между стенами, перпендикулярными к наружной стене, м; Н –высота помещения, м.

3.2. Расчет искусственного  освещения

Расчет электрического освещения выполняют при проектировании осветительных установок для определения общей установленной мощности и мощности каждой лампы.

Расчёт общего равномерного искусственного освещения горизонтальной рабочей поверхности выполняется  методом коэффициента использования  светового потока [2] по формуле                                               

,                                      (8)

где Ф – световой поток лампы, лм; Е_н – нормированная освещённость; K_з – коэффициент запаса, учитывающий запыление светильников и износ источников света в процессе эксплуатации; S – площадь помещения, м²; Z –поправочный коэффициент, учитывающий неравномерность освещения, Z=1.1; N – количество светильников; n – количество ламп в светильнике; g – коэффициент затенения рабочего места работающим, g = 0.9; h _н – коэффициент использования светового потока.

Коэффициент использования  светового потока определяется в  зависимости от типа светильника, коэффициентов  отражения стен и потолка помещения и индекса помещения определяемого по формуле                                                   

 ,                                       (9)

где А и В – длина и ширина помещения, м; h₀ – высота подвеса светильников над рабочей поверхностью, м.

Пользуясь формулой (8), заранее задаются числом светильников и числом ламп в светильнике. Рассчитав расчётный световой поток Ф одной лампы, выбирают лампу соответствующей мощности, обладающую необходимым световым потоком и обеспечивающую нормативную освещённость. Однако люминесцентные лампы имеют довольно узкий диапазон мощностей и световых потоков. Поэтому, рассчитывая освещение таким образам, приходится делать несколько вариантов расчёта, пока не будет выполнено условие Ф_л   Ф-10…20%. Поэтому при расчёте освещения легче заранее задаться типом, мощностью и световым потоком лампы и рассчитать необходимое число ламп. Такой приём расчёта целесообразнее. Формула примет вид                                        

 ,                                           (10)

При нахождении количества светильников по типу источника света, определяется световой поток лампы.

4. ЦВЕТОВОЕ ОФОРМЛЕНИЕ ПОМЕЩЕНИЙ

Известно, что цвет как  свойство лучистой энергии видимой  части спектра является мощным биологическим  фактором, оказывающим в одном случае стимулирующее влияние на человека, на восприятие им информации из внешней среды, в другом – угнетающее [6].

Цветовое оформление объектов на производстве и в быту в одних случаях сопровождается повышением производительности труда, а в других – возникновением зрительного  и общего утомления, которое нередко  приводит к травматизму и снижению производительности труда. Значит, применяемые цвета должны создавать необходимые физиологически благоприятные условия для органов зрения и всей центральной нервной системы человека, весьма чувствительной к цвету.

Восприятие цвета окрашенного  предмета зависит от цвета фона, от сочетания цветов на фоне, от уровня освещенности, от спектрального состава источников света осветительной установки, углового размера наблюдаемых предметов, от взаимного геометрического расположения цветов, с учетом их эстетического влияния. В конечном счете, видимый цвет предметов определяется совокупностью указанных выше условий. Поэтому изменение одного из них неизбежно влечет за собой изменение видимого цвета в определенном направлении.

Рабочий на производстве, оператор на пульте управления, читатель в библиотеке в основном смотрят на предметы, которыми они пользуются. Однако в ходе работы они невольно переводят взгляд с этого предмета на окружающий фон – стены, пол, элементы оборудования и т.п.

Длительное воздействие  даже самых легких раздражителей  на глаз вызывает в нем функциональные сдвиги и изменения. К числу раздражителей, постоянно находящихся в поле зрения человека, следует отнести световые и цветовые потоки, отражающиеся от стен и потолков производственных и бытовых помещений, а также оборудования. Количественное и качественное влияние этих раздражителей зависит, главным образом, от свойств отражающих поверхностей и осветительных установок, создающих освещение. В этом отношении существенное значение имеют коэффициенты отражения в помещениях.

Коэффициенты отражения и поглощения света поверхностями могут изменить впечатление о высоте и объеме комнаты. От этих коэффициентов зависит также и освещенность помещения. Поверхности с большими значениями коэффициентов отражения света способствуют увеличению освещенности комнат, а с малыми коэффициентами отражения – затемняют помещения и создают впечатление уменьшения их размеров. [2]

Окраска стен комнаты  и находящихся в ней предметов  воспринимается по-разному при дневном (естественном) и вечернем (искусственном) освещении, осуществляемом лампами накаливания. Причина заключается в различном распределении светового потока в спектрах дневного света и ламп накаливания.

Каждый цвет имеет  свою физическую и психо-физиологическую  характеристику, воздействие и эффективность которых проявляются во взаимосвязи с остальными условиями внешней среды. Рациональное цветовое оформление помещений – действенный фактор улучшения условий труда и жизнедеятельности человека. Цвета могут воздействовать на человека по-разному: одни цвета успокаивают, а другие раздражают.

Разностороннее эмоциональное  воздействие цвета на человека позволяет  широко использовать его в гигиенических  целях. Поэтому при оформлении интерьера  производственного помещения цвет используют как композитное средство, обеспечивающее гармоническое единство помещения и технологического оборудования, как фактор, создающий оптимальные условия зрительной работы и способствующий повышению работоспособности; как средство информации, ориентации и сигнализации для обеспечения безопасности труда.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Наибольшее количество информации об окружающем нас мире дает зрительный анализатор. В связи с этим рациональное естественное и искусственное освещение в жилых помещениях и общественных зданиях, на рабочих местах имеет большое значение для обеспечения нормальной жизнедеятельности и работоспособности человека. Свет не только обеспечивает нормальную жизнедеятельность организма человека, но и определяет жизненный тонус и ритм. Недостаточное освещение рабочего места затрудняет длительную работу, вызывает повышенное утомление и способствует развитию близорукости. Слишком низкие уровни освещенности вызывают апатию и сонливость, а в некоторых случаях способствуют развитию чувства тревоги. Длительное пребывание в условиях недостаточного освещения сопровождается снижением интенсивности обмена веществ в организме и ослаблением его реактивности. К таким же последствиям приводит длительное пребывание в световой среде с ограниченным спектральным составом света и монотонным режимом освещения.

Рациональное освещение  помещений и рабочих мест —  один важнейших элементов благоприятных  условий 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.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. СНиП 23-05-95 Естественное и искусственное освещение. Минстрой России. – М.: ГП “Информлекламиздат”, 1995.
2. Тесленко И.М., Мамот Б.А. Освещение: Методические указания для студентов, изучающих курс Безопасность жизнедеятельности. – Хабаровск: ДВГУПС, 2000.
3. Безопасность жизнедеятельности / Под ред. О.Н. Русака –СПб.: ЛТА, 1996.
4. Справочная книга для проектирования электирического освещения/Под ред. Г.Н. Кноринга. –Л,: Энергия, 1976.
5. Безопастность жизнедеятельности. Учебник для вузов. С.В. Белов, А.В. Ильинская, А.Ф. Козьяков и др. –М.: Высш. шк., 1999.
6. Луизов А.В. Цвет и свет. – Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1989