Влияние выбора источника света и светильников на производстве

ВВЕДЕНИЕ

Одним  из  основных  вопросов  охраны  труда  является  организация  рационального  освещения  производственных  помещений  и  рабочих  мест.

Правильно  спроектированное  и  выполненное  производственное  освещение  улучшает  условия  зрительной  работы,  снижает  утомляемость,  способствует  повышению  производительности  труда,  благотворно  влияет  на  производственную  среду,  оказывая  положительное  психологическое  воздействие  на  работающего,  повышает  безопасность  труда и снижает травматизм.

В  условиях  современного  производства  важным  фактором  улучшения  условий  труда  в  целом  является  оптимизация  количественных  и  качественных  характеристик  освещения  рабочих  мест.  Особое  значение  оптимизация  зрительной  работы  приобретает  в  современном  производстве  радиотехнического  и  электронного  профиля  в  связи  с  интенсификацией  труда  и  тенденцией  к  микроминиатюризации  радиоэлектронной  аппаратуры.  Значительная  часть  технологических  процессов  в  этих  производствах  связана  с  работами  наивысшей  точности  и,  следовательно,  характеризуется  высокой  степенью  напряжённости  зрительной  работы.

Решение  вопроса  рационального  освещения  производственных  помещений  и  рабочих  мест  улучшает  условия  зрительной  работы,  ослабляет  зрительное  и  нервное  утомление,  способствует  повышению  внимания  и  улучшению  координационной  деятельности.  Хорошее  освещение  усиливает  деятельность  дыхательных  органов,  способствуя  увеличению  поглощения  кислорода.

Напряжённая  зрительная  работа  вследствие  нерационального  освещения  может  явиться  причиной  функциональных  нарушений  в  зрительном  анализаторе  и  привести  к  расстройству  зрения,  а  в  тяжёлых  случаях  -  и  к  полной  потере.

Усталость  органов  зрения  зависит  от  степени  напряжённости  процессов,  сопровождающих  зрительное  восприятие.

Основная  задача  освещения  в  производственных  помещениях  состоит  в  обеспечении  оптимальных  условий  для  видения.  Эта  задача  решается  выбором  наиболее  рациональной  системы  освещения  и  источников  света.

Правильно спроектированное и выполненное освещение обеспечивает возможность нормальной производственной деятельности.

Из общего объема информации человек получает через зрительный канал около 80 %. Качество поступающей  информации во многом зависит от освещения: неудовлетворительное количественно  или качественно оно не только утомляет зрение, но и вызывает утомление  организма в целом. Нерациональное освещение может, кроме того, являться причиной травматизма: плохо освещенные опасные зоны, слепящие источники  света и блики от них, резкие тени ухудшают видимость настолько, что  вызывает полную потерю ориентировки работающих.

При неудовлетворительном освещении, кроме того, снижается  производительность труда и увеличивается  брак продукции.

Человек проводит в помещениях и на работе большую часть своего времени. Вот почему просто необходимо знать, и не просто знать, а еще  и выполнять все требования к  освещению производственных помещений  и рабочих мест.

Требования к освещению  производственных помещений и рабочих  мест. Гигиеническая характеристика естественного и искусственного освещения. Нормы освещенности. Выбор  источников света, светильников. Организация  эксплуатации осветительных установок.

Как и другие факторы, освещение обладает различными характеристиками, параметрами и показателями.

Освещение характеризуется  количественными и качественными  показателями.

К количественным показателям относятся: световой поток, сила света, освещенность и яркость.

Часть лучистого потока, которая воспринимается зрением  человека как свет, называется световым потоком Ф и измеряется в люменах (лм).

Световой поток Ф - поток лучистой энергии, оцениваемый  по зрительному ощущению, характеризует  мощность светового излучения.

Единица светового потока - люмен (лм) - световой поток, излучаемый точечным источником с телесным углом  в 1 стерадиан при силе света, равной 1 канделе.

Световой поток определяется как величина не только физическая, но и физиологическая, поскольку  ее измерение основывается на зрительном восприятии.

Все источники света, в том числе и осветительные  приборы, излучают световой поток в  пространство неравномерно, поэтому  вводится величина пространственной плотности  светового потока - сила света I.

Сила света I определяется как отношение светового потока dФ, исходящего от источника и распространяющегося равномерно внутри элементарного телеcного угла, к величине этого угла.

За единицу величины силы света принята кандела (кд).

Одна кандела - сила света, испускаемого с поверхности площадью 1/6·10⁵м² полного излучения (государственный эталон света) в перпендикулярном направлении при температуре затвердевания платины (2046,65 К) при давлении 101325 Па.

Освещенность Е - отношение светового потока dФ падающего на элемент поверхности dS, к площади этого элемента

Е = dФ/dS.

За единицу освещенности принят люкс (лк).

Яркость L элемента поверхности  dS под углом относительно нормали этого элемента есть отношение светового потока d2Ф к произведению телесного угла dЩ, в котором он распространяется, площади dS и косинуса угла ?

L = d2Ф/( dЩ·dS·cos и) = dI/(dS·cosи),

где dI - сила света, излучаемого поверхностью dS в направлении и.

Коэффициент отражения  характеризует способность отражать падающий на него световой поток. Он определяется как отношение отраженного от поверхности светового потока Фотр. к падающему на него потоку Фпад..

К основным качественным показателям освещения относятся  коэффициент пульсации, показатель ослепленности и дискомфорта, спектральный состав света.

Для оценки условий зрительной работы существуют такие характеристики, как фон, контраст объекта с фоном.

Выбор  освещения  рабочих  мест .

Для  освещения  производственных  помещений  используется  освещение  трёх  видов :   естественное,  обусловленное энергией  Солнца  и рассеянного света небосвода,  искусственное,  осуществляемое  эл.  лампами,  и смешанное,  т.е.  сочетание естественного и искусственного  освещения.

Естественное освещение  помещения через световые проемы в наружных стенах называется боковым, а освещение помещения через  фонари, световые проемы в стенах в  местах перепада высот здания называется верхним. Сочетание верхнего и бокового естественного освещения называется комбинированным естественным освещением.

Искусственное  освещение  по  функциональному  назначению  подразделяется  на  следующие  виды :   рабочее,  аварийное,  эвакуационное и охранное дежурное.

Рабочее  освещение  обеспечивает  необходимые  условия  ос-  щённости при нормальном режиме работы осветительных установок.

Аварийное  освещение  обеспечивает  минимально  необходимые  осветительные  условия  для  продолжения  работы  при  временном  выходе  из  строя  рабочего  освещения.

Эвакуационное  освещение  служит  для  эвакуации  людей  из  помещений  при  авариях  рабочего  освещения  в  местах,  опасных  для  прохода  людей,  на  лестницах  и  по  основным  проходам  производственных  помещений.

 Охранное  освещение  (при  отсутствии  специальных  технических   средств  охраны)  должно  предусматриваться   вдоль  границ  территорий,  охраняемех  в ночное  время.

Искусственное  рабочее  освещение  промышленных  предприятий  осуществляется  с  помощью  двух  систем :   общего  освещения и комбинированного  освещения,  т.е.  совокупности  местного  и общего  освещения.

Дежурное освещение  предусматривается для нерабочего времени. Область его применения, величины освещенности, равномерность  и требования к качеству не нормируются.

Качество естественного  освещения характеризуют коэффициентом  естественной освещенности (КЕО). Он представляет собой отношение естественной освещенности, создаваемой в некоторой точке заданной плоскости внутри помещения светом неба, к значению наружной горизонтальной освещенности, создаваемой светом полностью открытого небосвода; выражается в процентах.

По конструктивному  исполнению искусственное освещение  может быть двух систем - общее и  комбинированное. В системе общего освещения светильники размещаются  в верхней зоне помещения равномерно (общее равномерное освещение) или  применительно к расположению оборудования (общее локализованное освещение). В  системе комбинированного освещения  к общему освещению добавляется  местное, создаваемое светильниками, концентрирующими световой поток непосредственно  на рабочих местах.

Применение одного местного освещения не допускается.

Основная задача освещения  на производстве - создание наилучших  условий для видения. Эту задачу можно решить только осветительной  системой, отвечающим определенным требованиям.

Освещенность на рабочем  месте должна соответствовать характеру  зрительной работы, который определяется следующими параметрами:

- наименьшим размером  объекта различения (рассматриваемого  предмета, отдельной его части  или дефекта);

- характеристикой фона (поверхности, прилегающей непосредственно  к объекту различения, на которой  он рассматривается); фон считается  светлым - при коэффициенте отражения  поверхности более 0,4, средним  - при коэффициенте отражения  поверхности от 0,2 до 0,4, темным - при  при коэффициенте отражения поверхности менее 0,2.

- контрастом объекта  различения с фоном К , который равен отношению абсолютной величины разности между яркостью объекта Lо и фона Lф к яркости фона K = |Lо - Lф|/ Lф; контраст считается большим - при К более 0,5(объект и фон резко отличаются по яркости), средним - при К от 0,2 до 0,5, (объект и фон заметно отличаются по яркости), малым - при К менее 0,2(объект и фон мало отличаются по яркости).

Необходимо обеспечить достаточно равномерное распределение  яркости на рабочей поверхности, а также в окружающем пространстве. Если в поле зрения находятся поверхности, значительно отличающиеся между собой по яркости, то при переводе взгляда с ярко освещенной на слабо освещенную поверхность глаз вынужден переадаптироваться, что ведет к утомлению зрения.

На рабочем месте  должны отсутствовать резкие тени. Наличие резких теней создает  неравномерное распределение поверхностей с различной яркостью в поле зрения, искажает размеры и формы объектов различения, в результате повышается утомляемость, снижается призводительность труда. Особенно вредны движущиеся тени, которые могут привести к травмам.

В поле зрения должна отсутствовать  прямая и отраженная блескость. Блескость - повышенная яркость светящихся поверхностей, вызывающая нарушение зрительных функций (ослепленность), т.е. ухудшение видимости объектов.

Прямая блескость связана с источниками света, отраженная возникает на поверхности с большим коэффициентом отражения или отражением по направлению глаза.

Критерием оценки слепящего  действия, создаваемого осветительной  установки, является показатель ослепленности Ро, значение которого определяется по формуле

Ро = (S - 1) ·1000,

где S - коэффициент ослепленности, равный отношению пороговых разностей яркости при наличии и отсутствии слепящих источников в поле зрения.

Критерием оценки дискомфортной  блесткости, вызывающей неприятные ощущения при неравномерном распределении яркостей в поле зрения, является показатель дискомфорта.

Величина освещенности должна быть постоянной во времени, чтобы  не возникало утомления глаз за счет переадаптации. Характеристикой относительной глубины колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока источников света является коэффициент пульсации освещенности Кп .

Кп (%) = 100· (Еmax - Emin)/2Еср,

где Еmax,Emin и Еср - максимальное, минимальное и среднее значения освещенности за период ее колебания.

Для правильной цветопередачи  следует выбирать необходимый спектральный состав света. Правильную цветопередачу  обеспечивают естественное освещение  и искусственные источники света  со спектральной характеристикой, близкой  к солнечной.

Требования к освещению  помещений устанавливает СниП 23-05-95 Естественное и искусственное освещение. Для помещений промышленных предприятий установлены нормы на КЕО, освещенность, допустимые сочетания показателей ослепленности и коэффициента пульсации. Значения этих норм определяются разрядом и подразрядом зрительной работы. Всего предусмотрено восемь разрядов - от I; где наименьший размер объекта различения составляет менее 0,15мм, до VI, где он превышает 5 мм; VII разряд установлен для работ со светящимися материалами и изделиями в горячих цехах, VIII - для общего наблюдение за ходом производственного процесса. При расстояниях от объекта различения до глаза работающего более 0,5 м разряд работ устанавливается в зависимости от углового размера объекта различения, определяемого отношением минимального размера объекта различения к расстоянию от этого объекта до глаз работающего. Подразряд зрительной работы зависит от характеристики фона и контраста объекта различения с фоном.

Для помещений жилых, общественных административно-бытовых  зданий установлены нормы на КЕО, освещенность, показатель дискомфорта  и коэффициент пульсации освещенности. В случаях специальных архитектурно-художественных требований регламентируется также  цилиндрическая освещенность. Цилиндрическая освещенность характеризует насыщенность помещения светом. Она рассчитывается инженерным методом.

Выбор этих норм зависит  от разряда и подразряда зрительной работы. Для таких помещений предусмотрено 5 разрядов зрительной работы - от А - до Д.

Зрительная работа относится  к одному из первых трех разрядов (в  зависимости от наименьшего размера  объекта различения), если она заключается  в различении объектов при фиксированной  и нефиксированной линии зрения. Подразряд зрительной работы при этом определяется относительной продолжительностью зрительной работы при направлении зрения на рабочую поверхность (%).

Зрительная работа относится  к разрядам ГиД, если она заключается в обзоре окружающего пространства при очень кратковременном, эпизодическом различении объектов. Разряд Г устанавливается при высокой насыщенности помещения светом, а разряд Д - при нормальной насыщенности.

Нормы естественного  освещения зависят от светового  климата, в котором расположен административный район. Требуемое значение КЕО определяется по формуле

КЕО = eн·mN,

Где N - номер группы обеспеченности естественным светом, который зависит  от выполнения световых проемов и  их ориентации по сторонам горизонта;

eн - значение КЕО, указанное в таблицах СниП 23-05-95;

mN - коэффициент светового климата.

Для освещения производственных помещений и складских зданий следует использовать, как правило, наиболее экономичные разрядные  лампы. Использование ламп накаливания  для общего освещения допускается  только в случае невозможности или  технико-экономической нецелесообразности использования разрядных ламп.

Для местного освещения  кроме разрядных источников света  следует использовать лампы накаливания, в том числе галогенные. Применение ксеноновых ламп внутри помещений не допускается.

Для местного освещения  рабочих мест следует использовать светильники с непросвечивающими  отражателями. Местное освещение  рабочих мест, как правило, должно быть оборудовано регуляторами освещения.

В помещениях, где возможно возникновение стробоскопического эффекта, необходимо включение соседних ламп в 3 фазы питающего напряжения или включение их в сеть с электронными пускорегулирующими аппаратами.

В помещениях общественных, жилых и вспомогательных зданий при невозможности или технико-экономической  нецелесообразности использования  разрядных ламп, а также для  обеспечения архитектурно-художественных требований допускается предусматривать  лампы накаливания.

Освещение лестничных клеток жилых зданий высотой более 3 этажей должно иметь автоматическое или  дистанционное управление, обеспечивающее отключение части светильников или  ламп в ночное время с таким  расчетом, чтобы освещенность лестниц  была не ниже норм эвакуационного освещения.

На крупных предприятиях должно быть специально выделенное лицо, ведающее эксплуатацией освещения (инженер или техник).

Следует проверять уровень  освещенности в контрольных точках производственного помещения после  очередной чистки светильников и  замены перегоревших ламп.

Чистка стекол световых проемов должна производиться не реже 4 раз в год для помещений  со значительными выделениями пыли; для светильников - 4 -12 раз в год, в зависимости от характера запыленности производственного помещения.

Перегоревшие лампы  необходимо своевременно заменять. В  установках с люминисцентными лампами и лампами ДРЛ необходимо следить за исправностью схем включения, а также пускорегулирующих аппаратов.

Уход  за  световыми  приборами  и  контроль  освещённости.  

Основными  вопросами  эксплуатации  являются:  замена  ламп  и очистка светильников  от пыли и грязи.  В практике эксплуатации  применяется две системы замены  ламп:  индивидуальная,  когда  лампы  меняются  по  мере  их  перегорания,  и  индивидуально-груп-повая, когда после определённого числа часов горения заменяют  все лампы или часть из  них на  отдельных участках  помещения.

Проверка  уровня  освещённости  должна  производиться  в  контрольных  точках  производственного  помещения  не реже  1 раза  в  год  после  чистки  светильников  и  замены  перегоревших  ламп.  Измеренная  освещённость  должна  быть  больше  или  равна  нор-мируемой,  умноженной  на  коэффициент запаса.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Мы рассмотрели требования к освещению производственных помещений  и рабочих мест, гигиенические  характеристики естественного и  искусственного освещения, нормы освещенности, выбор источников света, светильников и  каким образом должна происходить  организация эксплуатации осветительных  установок. Все это в непосредственной мере влияет на микроклимат, а значит и на здоровье, самочувствие человека. Вот почему так важно соблюдать  все требования и нормы, связанные  с освещением.

Литература . 

1.   Самгин Э.Б.,  Освещение рабочих мест. Текст  лекций. Москва , МИРЭА, 1989г.  

2.   Розанов В.С., Рязанов А.В. Обеспечение оптимальных параметров воздушной среды в рабочей зоне.   Учебное  пособие.  Москва,  МИРЭА, 1989 г. 

3.   Методика  определения  валовых  выбросов  вредных  веществ  в  атмосферу  основным  технологическим  оборудованием  предприятий  автомобильного и сельскохозяйственного профиля.  Москва,  1991 г. 

4.   Под ред.  к.т.н.  Павлова Н.Н.  и инж.  Шиллера Ю.И.,                    Справочник  проектировщика.  Внутренние  санитарно-техничес-   кие устройства.  Часть 3.  Вентиляция  и кондиционирование во-здуха.  Книга 1.     Москва,  Стройиздат,  1992 г. 

5.    Под ред.  к.т.н.  Павлова Н.Н.  и инж.  Шиллера Ю.И.,                    Справочник  проектировщика.  Внутренние  санитарно-техничес-   кие устройства.  Часть 3.  Вентиляция  и кондиционирование во-здуха.  Книга 2.     Москва,  Стройиздат,  1992 г.