Нормирование искусственного освещения

Нормируемыми параметрами при искусственном освещении являются горизонтальная освещенность рабочей поверхности Е_н, а также пульсация светового потока. Для общественных зданий нормируется также цилиндрическая освещенность, которая характеризует общую светонасыщенность помещения.

При нормировании освещения в производственных зданиях ЗР в зависимости от размера объекта различения делятся в соответствии со СНиП 25.05-95 на 8 разрядов в зависимости от размера объекта различения (I- наивысшей точности,II- очень высокой точности,III- высокой точности и т.п.), причем разряды сIпоVразбиваются на 4 подразряда (а, б, в, г) в зависимости от контраста детали различения с фоном и коэффициента отражения фона. Для каждого подразряда установлены определенные значения освещенности, понижающиеся по мере увеличения размера объекта различения, увеличения контраста с фоном, увеличения коэффициента отражения фона.

Для общественных зданий вводятся три разряда зрительной работы, каждый из которых делится на два подразряда в зависимости от времени непрерывной зрительной работы (не менее 75% от рабочего времени и менее 75%).

Помимо требования соответствия освещенности разряду зрительной работы, фону и контрасту к производственному освещению предъявляются следующие требования:

1.Достаточно равномерное распределение яркости на рабочей поверхности и в пределах окружающего пространства. Для этого применяются комбинированное освещение, светлая окраска потолка и стен.

2.Отсутствие резких теней на рабочей поверхности (переадаптация, искажение размеров и формы предметов, движения тени могут приводить к травмам). Для этого - светильники со светорасширяющими, молочными стеклами. На окнах - солнцезащитные устройства, жалюзи, козырьки.

3.В поле зрения должна отсутствовать прямая и отражающая блескость, которая приводит к ухудшению видимости. Показатель ослепленности

не должен превышать 20 ¸80 ед. (в зависимости от разряда ЗР).

4. Освещенность должна быть постоянна по времени (Е = const).

Колебания освещенности характерны для люминесцентных ламп. Они связаны с изменением напряжения в цепи и вызывают переадаптацию глаза и утомление. Постоянство освещенности достигается:

а) стабилизацией питающего напряжения

б) жестким креплением светильников

в) специальными схемами включения (газоразрядных ламп).

Допустимые коэффициенты пульсаций для газоразрядных ламп Кп £10¸20% (в зависимости от разряда ЗР).

Пример: снижение Кп с 55% до 5% при трехфазном включении приводит к повышению производительности труда на 15%.

5.Оптимальная направленность светового потока (возможность рассмотреть внутренние поверхности деталей, рельеф поверхности и т.д.).

6.Необходимый спектральный состав света - для правильной цветопередачи, иногда - для усиления цветных контрастов. В этом отношении предпочтительными являются естественное освещение и искусственные источники со спектральной характеристикой, близкой к солнечной.

Для создания цветовых контрастов иногда используется монохроматический свет, усиливающий одни цвета и ослабляющий другие.

7.Все элементы осветительных установок (светильники, групповые щитки, понижающие трансформаторы, осветительные сети) должны быть долговечными, электробезопасными, пожаро- и взрывобезопасными.

С этой целью выполняется их зануление или заземление, ограничение напряжения для питания местных и переносных светильников (до 42В и ниже), выбор оборудования, защита элементов светильных сетей от механических повреждений при эксплуатации. Кроме того, выделение тепла должно быть минимальным.

8.Осветительные установки не должны создавать дополнительного шума на рабочих местах.

9.Осветительные установки должны отвечать требованиям простоты и эстетики.

3.2. Нормирование естественного освещения.

Для нормирования естественного освещения пользоваться количественной величиной нельзя, ведь естественное освещение характеризуется тем, что освещенность, создаваемая естественным освещением изменяется в чрезвычайно широких пределах в зависимости от времени дня, года, метеорологических факторов: облачности, отражающих свойств земного покрова.

В качестве нормируемой величины для естественного освещения принимается относительная величина - коэффициент естественного освещения

где Е вн., Е нар. - соответственно освещенности внутри здания и снаружи. (Енар. - наружная горизонтальная освещенность, создаваемая светом полностью открытого небосвода).

При боковом освещении нормируется минимальное значение КЕО, при верхнем и комбинированном - среднее (оно не должно быть меньше нормированного при боковом освещении для аналогичной зрительной работы).

Для каждого производственного помещения строится кривая значений КЕО в характерном сечении (поперечный разрез посередине помещения перпендикулярно плоскости световых проемов), которая характеризует светотехнические качества помещения.

Кроме количественного показателя КЕО нормируют качественную характеристику - неравномерность естественного освещения

В многопролетных зданиях в северных широтах, для помещений, где требуется выдерживать стабильными параметры воздушной среды (участки прецизионных металлообрабатывающих станков и т.п.), для выполнения работ IиIIразрядов (наивысшей и очень высокой точности) допускается

В случае совмещенного освещения, т.е. сочетания искусственного и естественного освещения КЕО может быть несколько ниже, а общее искусственное освещение обеспечивается газоразрядными лампами.

При отсутствии или недостаточном естественном освещении КЕО <0,1% при боковом и КЕО<0,3 при верхнем и комбинированном) должны предусматриваться установки зрительного (ультрафиолетового профилактического облучения) для компенсации солнечной недостаточности. (Для нормализации обмена веществ, дыхательных процессов, кровообращения и др.).

3.3. Требования к освещению при работе с видеодисплейными терминалами (ВДТ).

Работа с ВДТ относится к 3-му виду зрительной работы (восприятие информации с экрана). Особенностью считывания информации с дисплея является, прежде всего, его самосветимость, т.е. здесь источник света и объект различения совмещены.

Зрительные работы, выполняемые на ВДТ, трудно свести к какому-либо одному разряду. Информация на экране может быть как буквенно-цифровой, так и графической. Считывания алфавитно-цифровой информации относится к IIразряду зрительной работы (очень высокой точности). Работа с графикой, например, раскрой ткани в швейной промышленности с помощью компьютерных программ отнесена кIVразряду (точные работы). Но здесь надо учесть, что характер самой графической информации может быть различным (конструкторские работы с помощью графических пакетов, геоинформационные технологии и т.п.), а размер объекта различения варьироваться вплоть до одного пиксела. С повышением же разряда точности зрительных работ уровень напряжения зрительного аппарата возрастает более чем в линейной степени. Кроме того, особо напряженный характер ЗР при использовании ВДТ связан со следующими ее особенностями.

1.Обычно оператор работает одновременно с документацией на бумажном носителе и с информацией на экране. Поверхность дисплея вертикальна, либо отклонена от вертикали на небольшой угол. Линия зрения оператора при работе с экраном расположена, по крайней мере, на 20 °выше, чем при работе с документацией на бумаге, лежащей на горизонтальной поверхности. Поэтому велика вероятность появления прямой блескости от светильников и окон.

2.Любой уровень освещенности экрана уменьшает контраст между изображением (текст, графика) и фоном, т.к. яркость темных участков увеличивается сильнее, чем яркость светлых участков.

3.Экран ВДТ искривлен и часто имеет высокий коэффициент отражения. Экран играет роль зеркала, вызывая отраженную блескость, т.к. свет от ярких объектов, расположенных за оператором и над ним, отражается от экрана и попадает оператору в глаза. Эти отражения уменьшают контраст дисплея и могут частично или полностью затемнять часть информации на экране.

Все это приводит к сильному напряжению и утомлению ЗА при работе с ВДТ. Наряду с костно-мышечным дискомфортом перенапряжение ЗА считается основным вредным фактором при работе с ВДТ.

Для обеспечения комфортных условий зрительной работы желательно свести к минимуму освещенность экрана внешними источниками. Однако при этом нарушаются условия работы с документацией на бумаге. Таким образом здесь нужен определенный компромисс. Так для работы с ВДТ без использования информации, записанной на бумаге рекомендуется освещенность в пределах 150 ¸400 лк, а при использовании информации на бумаге - 400¸550 лк.

Увеличение общего уровня освещенности выше 550 лк может существенно уменьшить контраст дисплея, что вызовет дополнительное напряжение зрения. Однако, если контрастность документа мала, освещенность 550 лк может оказаться недостаточной для считывания информации с бумажного носителя. В этом случае рекомендуется дополнительное местное освещение рабочей зоны (свет направляется на документ), но при этом уровень дополнительной освещенности не должен превышать действительно необходимой величины).

Устранить прямую блескость от люминесцентного освещения можно с помощью специальных экранирующих решеток и других специальных средств. Возможно также использование светильников с регулируемым положением.

Чтобы избежать прямой и отраженной блескости от дневного света рабочие места с ВДТ следует располагать так, чтобы плоскость экрана была перпендикулярна плоскости окон, а также использовать дополнительную корректирующую ориентировку ВДТ. Желательно, чтобы в помещении с ВДТ были шторы, портьеры, жалюзи, стены имели матовую окраску.

Часто в реальных условиях оказывается невозможным применение указанных способов, поэтому в качестве борьбы с блескостью можно использовать и такие приемы, как:

- поворот дисплея для исключения бликов на экране;

- использование ВДТ с противоотражающим покрытием, противоблесковым светофильтром;

- использование пузырьков и ширм, защищающих экран от внешних источников света.

Требования к освещению при работе с ВДТ изложены в СанПиН 2.2.2-4.1340-03.

В частности указано, что для внутренней отделки интерьера помещений, где расположены ПЭВМ, должны использоваться диффузно-отражающие материалы с коэффициентом отражения для потолка - 0,7 - 0,8; для стен - 0,5 - 0,6; для пола - 0,3 -0,5. Рабочие столы следует размещать таким образом, чтобы видеодисплейные терминалы были ориентированы боковой стороной к световым проемам, чтобы естественный свет падал преимущественно слева.

Искусственное освещение в помещениях для эксплуатации ПЭВМ должно осуществляться системой общего равномерного освещения. В производственных и административно-общественных помещениях, в случаях преимущественной работы с документами, следует применять системы комбинированного освещения (к общему освещению дополнительно устанавливаются светильники местного освещения, предназначенные для освещения зоны расположения документов).

Освещенность на поверхности стола в зоне размещения рабочего документа должна быть 300 - 500 лк. Освещение не должно создавать бликов на поверхности экрана. Освещенность поверхности экрана не должна быть более 300 лк.

Контрольные задачи:

Задача 1

Определить методом коэффициента использования необходимое число светильников типа ЛСП02 - 2´40 – 01 - 03 (тип КСС – Д-1) с лампами ЛБ40. Принять площадь помещения S=50 м²; i _п=0,8, К _з=1,5, z =1,15, r_п=0,7; r_с=0,3; r_р=0,1, Е =150 лк.

Решение:

По табл. 4.5 для i _п=1,25 и кривой силы света типа Л определяем U _оу=0,43.

Ответ задачи: 6 светильников.

Необходимое число светильников может быть определено по методу коэффициента использования светового потока в соответствии с формулой (4.2)

Ответ задачи: примерно 6 светильников.

Задача 2

Исходные данные: в помещении площадью 100 м² установлено два продольных ряда светильников типа ЛВП06 (КСС типа Д-1) с лампами ЛБ65; принять i _п=0,8; К _з=1,5, z =1,15; r_п=0,5; r_с=0,5; r_р=0,3.

Определить: Число светильников в ряду, если необходимо обеспечить Е = 150 лк.

Если применить светильники с лампами 2´40 Вт с общим потоком 6000 лм (см. табл. 4.9), то в одном ряду необходимо установить 11 светильников так как:

Ответ: В помещении площадью 50м2 должно находиться 6 светильников, по 3 светильника в каждом ряду.

Задача 3

Определите нормируемое значение освещенности, если известно, что в помещении применяется комбинированное искусственное освещение и выполняется работа средней точности, подразряд «а».

Ответ: нормируемое значение освещенности Е =750 лк.

В соответствии со СНиП 23 – 05 – 95 (см. табл. 4.1) указанной точности соответствует III разряд зрительной работы. Этому разряду и подразряду «а» соответствует нормируемое значение Е =750 лк.

Контрольные вопросы

Вопрос 1. Основные виды производственного освещения:

· естественное, искусственное, комбинированное;

· естественное, искусственное, совмещенное;

· естественное, искусственное, местное;

Вопрос 2. Виды естественного освещения:

· рабочее, комбинированное, верхнее;

· совмещенное, боковое, верхнее;

· боковое, верхнее, комбинированное.

Вопрос 3. Какие системы искусственного освещения применяются в производственных помещениях:

· рабочее, аварийное и эвакуационное;

· рабочее, аварийное, комбинированное;

· рабочее общее, рабочее комбинированное.

Вопрос 4. Допускается ли применение одного местного освещения на производственных рабочих местах:

· допускается;

· не допускается;

· допускается только для выполнения работ высокой точности.

Вопрос 5. Показатель ослепленности характеризует:

· световой поток осветительной установки;

· слепящее действие осветительной установки;

· мощность осветительной установки.

Вопрос 6. Критерием чего является коэффициент пульсации К _п:

· оценки относительной глубины колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока газоразрядных ламп при питании их переменным током;

· оценки слепящего действия осветительной установки;

· оценки дискомфортной блескости.

Вопрос 7. К какому диапазону длин волн относится видимое излучение:

· 750 – 1000 нм;

· 380 – 780 нм;

· 4 – 400 нм.

Вопрос 8. Какой параметр нормируется при использовании естественного освещения:

· освещенность от естественного освещения на рабочем месте, лк;

· сила естественного света, кд;

· коэффициент естественного освещения, %.

Вопрос 9. Какие параметры нормируются при использовании искусственного освещения:

· сила света, показатель ослепленности, коэффициент пульсации;

· освещенность рабочей поверхности, показатель ослепленности, коэффициент пульсации;

· яркость рабочей поверхности, сила света, коэффициент пульсации.

Вопрос 10. В зависимости от каких параметров определяется нормируемое значение освещенности на рабочем месте при использовании искусственного освещения:

· размер объекта различения, контраст объекта различения с фоном, род деятельности;

· размер объекта различения, контраст объекта различения с фоном, светлота фона;

· контраст объекта различения с фоном, светлота фона, коэффициент естественной освещенности.

Вопрос 11. Какую наименьшую освещенность на полу основных проходов и на ступенях лестниц в помещениях должно обеспечивать эвакуационное освещение:

· 150 лк;

· 0,5 лк;

· 15 лк.

Вопрос 12. В зависимости от каких параметров определяется нормируемое значение КЕО при использовании естественного освещения:

· размер объекта различения, контраст объекта различения с фоном, светлота фона;

· размер объекта различения, размер окон, контраст объекта с фоном;

· контраст объекта различения с фоном, светлота фона, размер окон.

Вопрос 13. Каково значение нормируемой освещенности на экране видеомонитора: ПЭВМ:

· более 300 лк;

· не более 300 лк;

· не более 500 лк.

Вопрос 14. Как рекомендуется размещать видеомониторы ПЭВМ по отношению к оконным проемам в помещении:

· боковой стороной к световым проемам, чтобы естественный свет падал преимущественно слева;

· экраном видеомонитора к световому проему;

· тыльной стороной видеомонитора к световому проему.

Вопрос 15. Что такое показатель дискомфорта:

· яркость источника света, при которой возникают неприятные ощущения глаза;

· световой поток источника света, вызывающий дискомфорт;

критерий оценки дискомфортной блескости, вызывающей неприятные ощущения при неравномерном распределении яркостей в поле зрения.