ПРИНЦИП НОРМИРОВАНИЯ ЕСТЕСТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ. Естественное освещение используется для общего освещения производственных и подсобных помещений.
Оно создается лучистой энергией солнца и на организм человека действует наиболее благоприятно. Используя этот вид освещения, следует учитывать метеорологические условия и их изменения в течение суток и периодов года в данной местности.
Это необходимо для того, чтобы знать, какое количество естественного света будет попадать в помещение через устраиваемые световые проемы здания: окна — при боковом освещении, световые фонари верхних перекрытий здания — при верхнем освещении. При комбинированном естественном освещении к верхнему освещению добавляется боковое. Помещения с постоянным пребыванием людей должны иметь естественное освещение.
Установленные расчетом размеры световых проемов допускается изменять на +5, -10%. Неравномерность естественного освещения помещений производственных и общественных зданий с верхним или верхним и естественным боковым освещением и основных помещений для детей и подростков при боковом освещении не должна превышать 3:1. Солнцезащитные устройства в общественных и жилых зданиях следует предусматривать в соответствии с главами СНиП по проектированию этих зданий, а также с главами по строительной теплотехнике.
Качество освещения естественным светом характеризуется коэффициентом естественной освещенности кео, который представляет собой отношение освещенности на горизонтальной поверхности внутри помещения к одновременной горизонтальной освещенности снаружи,, где Ев — горизонтальная освещенность внутри помещения в лк; Ен — горизонтальная освещенность снаружи в лк. При боковом освещении нормируется минимальное значение коэффициента естественной освещенности — кео мин, а при верхнем и комбинированном освещении — среднее его значение — кео ср. Способ расчета коэффициента естественной освещенности приведен в Санитарных нормах проектирования промышленных предприятий. С целью создания наиболее благоприятных условий труда установлены нормы естественной освещенности.
В тех случаях когда естественная освещенность недостаточна, рабочие поверхности должны дополнительно освещаться искусственным светом. Смешанное освещение допускается при условии дополнительного освещения только рабочих поверхностей при общем естественном освещении. Строительными нормами и правилами (СНиП 23-05-95) коэффициенты естественной освещенности производственных помещений установлены в зависимости от характера работы по степени точности и отражены в соответствующих таблицах. Для поддержания необходимой освещенности помещений нормами предусматривается обязательная очистка окон и световых фонарей от 3 раз в год до 4 раз в месяц.
Кроме того, следует систематически очищать стены, оборудование и окрашивать их в светлые цвета. Нормы естественного освещения промышленных зданий, сведенные к нормированию К.Е.О представлены в СНиП 23-05-95. Для облегчения нормирования освещенности рабочих мест все зрительные работы по степени точности делятся на восемь разрядов.
СНиП 23-05-95 устанавливают требуемую величину К.Е. О. в зависимости от точности работ, вида освещения и географического расположения производства.
Территория России делится на пять световых поясов, для которых значения К.Е.О. определяются по формуле: где N – номер группы административно-территориального района по обеспеченности естественным светом; - значение коэффициента естественной освещенности, выбираемое по СНиП 23-05-95 в зависимости от характеристики зрительных работ в данном помещении и системы естественного освещения. - коэффициент светового климата, который находится по таблицам СНиП в зависимости от вида световых проемов, их ориентации по сторонам горизонта и номера группы административного района.
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.Е.О. сравнивают с нормативным. 5.
Преимущества и недостатки искусственного освещения
Искусственное освещение
Искусственное освещение в зависимости от расположения источника света подразделяют на общее, местное и комбинированное. Общее освещение может быть равномерным и локализованным. При равномерном освещении светильники освещают рабочие места и все помещение в целом. Оно применяется при симметрично размещенном оборудовании. Равномерное освещение достигается симметричным размещением светильников одинакового типа и электроламп одинаковой мощности, подвешенных по всему цеху на одной высоте и расстоянии.
Локализованное общее освещение характеризуется несимметричным расположением светильников, т. е. светильники размещают в определенных местах, над оборудованием, где создается повышенная освещенность.
Общее освещение применяют для освещения пролетов цехов. Местное освещение применяют в качестве дополнительного при выполнении точных работ, на пультах управления, на станках, при работах, связанных с ремонтом оборудования и нагревательных устройств. Следует избегать применения только местного освещения.
Каждая из этих двух систем искусственного освещения имеет свои преимущества и недостатки.
Преимуществом общего освещения является равномерное распределение яркости по всему помещению и наименьшие затраты на устройство. Недостаток этого освещения заключается в отдаленности освещения от рабочих мест и невозможности обеспечить необходимый уровень освещенности рабочих поверхностей и управления световым потоком. Система местного освещения позволяет управлять световым потоком. Система комбинированного освещения получила наиболее широкое распространение и устраняет указанные недостатки.
Правильное сочетание местного и общего освещения обеспечивает безопасность работ и повышает производительность труда. При устройстве комбинированного освещения освещенность на рабочей поверхности от светильника общего освещения должна составлять не менее 10% от норм освещенности при комбинированном освещении.
В осветительных установках прокатных цехов применяют лампы накаливания и газоразрядные лампы.
Электротехнической промышленностью изготовляются лампы накаливания общего назначения (по ГОСТ 2239—60) мощностью от 15 до 1500 вт на номинальное напряжение 127 и 220 в. Для местного освещения выпускаются лампы накаливания на номинальное напряжение 12 и 36 в мощностью до 50 вт. Из газоразрядных источников света в осветительных установках прокатных цехов применяют люминесцентные лампы и ртутные лампы высокого давления с исправленной цветностью типа ДРЛ.
В настоящее время выпускаются пять типов люминесцентных ламп различной цветности — лампы дневного света (ЛД), холодного белого света (ЛХБ), белого света (ЛБ), теплого белого света (ЛТБ) и лампы с исправленной цветоотдачей (ЛДЦ). Мощность выпускаемых люминесцентных ламп от 8 до 80 вт.
Режим горения люминесцентных ламп зависит от температуры окружающего воздуха. Наиболее благоприятные условия создаются при температуре окружающего воздуха 18—25°С. Как повышение, так и понижение температуры вне этих пределов вызывает уменьшение светового потока лампы. Колебания напряжений в сети также вызывают изменение режима горения люминесцентных ламп.
Для снижения глубины колебаний светового потока используют следующие схемы включения:
- включают соседние лампы (или светильники) в разные фазы трехфазной электрической сети;
- применяют специальные двухламповые схемы с искусственным сдвигом фаз при помощи конденсатора, включенного в цепь одной из пары ламп.
Световая отдача ламп ДРЛ примерно такая Же, КШ у люминесцентных. Промышленность выпускает различные конструкции ламп ДРЛ (двух- и четырехэлектродные) мощностью от 250 до 1000 вт.
Для рационального распределения светового потока ламп искусственного освещения применяют осветительные приборы — сочетание лампы с осветительной арматурой. Осветительные приборы делятся на группы близкого действия — светильники и дальнего действия — прожекторы. Назначение осветительной арматуры состоит в том, чтобы перераспределить световой поток ламп, защитить глаз от яркости нитей ламп накаливания, защитить лампы от механических повреждений и загрязнения, а также создать условия безопасного обслуживания светильников.
В прожекторе световой поток источников света, излучаемый почти во всех направлениях, перераспределяется и концентрируется при помощи оптической системы в направленный пучок света. Защита глаз от прямого излучения нитей накаливания достигается созданием защитного угла светильника, величина которого определяется размещением лампы в арматуре светильника и высотой подвеса светильника.
Так как яркость источников света, применяемых для искусственного освещения, значительно превосходит допустимые величины, для защиты глаз людей, находящихся в помещении, каждый светильник характеризуется определенной величиной защитного угла. Защитным называется угол между горизонталью, на которой лежит световой центр светильника и прямой, проходящей через край рассеивателя или отражателя и центр тела накала лампы. Световым центром является геометрический центр светящегося тела лампы светильника, которая имеет заданное распределение силы света.
Во взрыво- и пожароопасных помещениях светильники должны исключать возможность возникновения взрывов от искрения в патроне или вследствие короткого замыкания в проводах, вводимых в патрон. В зависимости от распределения светового потока в пространстве светильники распределяются на следующие группы, % излучения светового потока:
Светильники прямого света - 90% в нижнюю полусферу
Светильники преимущественно прямого света - 60-90% в нижнюю полусферу
Светильники рассеянного света - 40-60% в каждую полусферу
Светильники преимущественно отраженного света - 60-90% в верхнюю полусферу
Светильники отраженного света - Не менее 90% в верхнюю полусферу
Светильники прямого света используют в помещениях с темными, плохо отражающими свет потолками и стенами, например в прокатных цехах с металлическими фермами, световыми фонарями и большими окнами.
Светильники преимущественно прямого света устанавливают в цехах со стенами и потолками, хорошо отражающими свет. Эти светильники дают довольно мяггие тени.
Светильники рассеянного типа применяют в тех. случаях, когда требуется осветить не только нижнюю, но и верхнюю часть помещения, где расположено оборудование и приборы, требующие наблюдения.
Светильники преимущественно отраженного и светильники отраженного света необходимы в случаях, когда нежелательны даже незначительные тени. Светильники этого типа наименее экономичны. Наиболее экономичными являются светильники прямого света, а затем преимущественно прямого света. Светильники рассеянного света экономичней, чем светильники отраженного света.
Светильники общего освещения с люминесцентными лампами должны иметь защитный угол в производственных помещениях не менее 15 град. Светильники местного освещения с любыми лампами должны иметь отражатели, сделанные из непросвечивающего или из густого светорассеивающего материала, с защитным углом не менее 30 град., а при расположении светильников не выше уровня глаз работающего — не менее 10 град.
Лестницы освещаются таким образом, чтобы светящиеся части любых ламп не были видны под углом до 10 град, вверх и вниз к горизонту.
Световой поток люминесцентных ламп незначителен, поэтому светильники для них выполняют многоламповыми. Для защиты глаз от слепящего эффекта эти светильники снабжают рассеивающими заменителями из матированного стекла или специальными решетками, помещенными в нижней части светильника и выполненными в виде ячеек из тонкой листовой стали или органического стекла.
Люминесцентные светильники по характеру светораспределения бывают прямого света (для общего распределения прокатных цехов и др.) и преимущественно отраженного света (для общего освещения чистых помещений). Для освещения технологических пролетов прокатных цехов применяют ртутные лампы с исправленной цветностью типа ДРЛ. Для освещения машинных залов применяют люминесцентные лампы типа ЛБ в эмалированных светильниках.
Управление освещением цеховых помещений, имеющих естественный свет, централизовано и производится из машинного зала. Высота светового центра (высота подвеса) над уровнем пола светильников общего пользования в целях ограничения ослепительности принимается не менее величин, указанных в табл. 8.
Светильники местного освещения устраивают на шарнирных кронштейнах, чтобы рабочий при желании мог изменить направление светового потока. Во избежание электротравм для питания местных светильников рекомендуется использовать ток пониженного напряжения (12 в) и лампы небольшой мощности (25 вт).
Для освещенности помещения немаловажное значение имеет отражающая способность потолка, стен и оборудования. Применяя правильно выбранную окраску потолка, стен и оборудования, можно значительно улучшить условия работы глаза.
Потолки окрашивают таким образом, чтобы иметь максимальную отражающую способность не ниже 70%; стены должны иметь отражающую способность порядка 50-60%, а это достигается окраской их в светло-серый, бледно-зеленый, зелено-сероватый и бледно-голубой цвета; механизмы, оборудование следует окрашивать краской с отражающей способностью о г 25 до 40%.