181
сти для общего освещения, но не менее 2 лк в помещении, а на территории предприятия не < 1 лк) обеспечивает безопасность людей при необходимости продолжения работы при аварийном отключении рабочего освещения, что может нарушить обслуживание оборудования и явиться причиной пожара, взрыва, отравления людей, длительному нарушению технологического процесса, водо-, электро- и теплоснабжения или явиться причиной травм в местах большого скопления людей.
Эвакуационное освещение обеспечивает безопасный уровень осве-
щенности для эвакуации людей(на полу лестничных клеток и основных проходов не < 0,5 лк, на открытой территории не < 0,2 лк) при аварийном отключении рабочего освещения.
Нормируемые характеристики аварийного освещения в помещениях и снаружи зданий могут обеспечиваться как светильниками рабочего
освещения, так и совместным действием светильников освещения - без опасности и/или эвакуационного освещения.
В светильниках систем аварийного освещения, отличающихся от светильников общего назначения типом, размером или специально нанесенными знаками, применяются в основном лампы накаливания или в помещениях с температурой воздуха не < + 5 ºС и питанием сети освещения переменным током с напряжением не < 90 % Uном люминесцентные лампы.
Системы аварийного освещения запитываются от аккумуляторных батарей или независимой от сети общего освещения, начиная от щита подстанции.
Дежурное освещение (может выделяться часть светильников рабочего или аварийного освещения) обеспечивает минимальную освещенность для несения дежурств.
Охранное освещение предусматривается вдоль границ территорий (площадок) предприятий, охраняемых в нерабочее (ночное) время и должно обеспечивать при отсутствии специальных технических средств0,5 лк на уровне земли в горизонтальной плоскости, а при использовании для охраны телевизионной техники задается индивидуально в пределах каждой контролируемой зоны.
Сигнальное освещение применяют для фиксации границ опасных зон и обозначения безопасного пути эвакуации.
К производственному |
освещению условно относят эритемное и |
бактерицидное облучение (освещение). |
|
Эритемное облучение |
создается в производственных помещениях, |
где ощущается дефицит или отсутствие солнечного света(северные районы и подземные помещения). Максимальное эритемное воздействие оказывают электромагнитные лучи сl = 297 нм, стимулирующие обмен ве-
ществ, кровообращение, дыхание и другие функции организма человека; Бактерицидное облучение используется в помещениях с повышен-
182
ным риском распространения возбудителей инфекций(лечебно-профилак-
тические, школьные и дошкольные, производственные, общественные организации и другие помещения с большим скоплением людей) для обеззара-
живания воздуха, питьевой воды, продуктов питания. Наибольшей бактерицидной способностью обладает электромагнитное излучение ультрафиолетового диапазона с длиной волн в интервале от 205 до 315 нм [13].
5.3.Светотехнические характеристики
Сгигиенической точки освещение характеризуютколичественные
(сила света, световой поток, яркость, освещенность и коэффициент естественного освещения) и качественные (фон, контраст объекта различения с фоном, коэффициент пульсации освещенности, показатели ослепленности и дискомфорта, спектральный состав света и видимость)
показатели, по которым оценивают световое ощущение глаза человека
[12].
Видимое излучение оценивается по световому ощущению, производимому на зрительный анализатор, и называется световым излучением, а мощность такого электромагнитного излучения– световым потоком (Ф ), единицей измерения которого является люмен (лм).
Люмен – это световой поток, испускаемый точечным источником в телесном угле (w ), равном 1 стерадиану (стер), при силе света в 1 кд.
Мерой телесного угла является отношение площади S , вырезаемой телесным углом на поверхности шара, к квадрату радиуса ( r ) этого шара
w = S r . |
(5.2) |
Точечный источник света – это источник, видимые размеры которого в 5 и более раз меньше расстояния, на котором делаются измерения.
Как правило, источники света излучают световой поток в различных направлениях неодинаково, поэтому для характеристики интенсивности излучения светового потока в том или ином направлении введено понятие
пространственной плотности светового потока – сила света ( I ).
I = Ф w , |
(5.3) |
где w – стандартный телесный угол |
в стерадианах(1 стерадиан = |
1/ 4p ). |
|
Сила света является основной количественной светотехнической характеристикой, за единицу измерения которой в фотометрии принята 1 кандела (кд). Кандела – это сила света, излучаемая с поверхности платины площадью 0,5305 мм2 при температуре 1773 °С равной температуре ее затвердевания в направлении перпендикулярном к поверхности.
Освещенность (условия освещения) оценивается поверхностной плотностью светового потока, т. е. отношением светового потока (Ф ) падающего на элемент поверхности к площади этого элемента ( S ):
E = Ф S . |
(5.4) |
183
За единицу освещенности принят 1 люкс (лк) – поверхностная плот-
ность светового потока в 1 лм, равномерно распределенного на площади в
1 м2. Поскольку освещенность не зависит от свойств освещаемой поверхности и не отражает полностью условия освещения, то ею пользуются только как расчетной величиной.
Видимость освещаемого предмета характеризуется способностью его поверхности отражать свет в направлении наблюдателя в зависимости от угла (a ), под которым данная поверхность наблюдается. Эта особенность оценивается яркостью поверхности ( Вa ) – отношение силы света, излучаемого поверхностью в этом направлении, к проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную этому направлению
(5.5)
Хотя яркость поверхности большинства материалов в различных направлениях различна, есть тела (матовые поверхности, молочные рассе-
ивающие шары), поверхность которых излучает во всех направлениях с одинаковой яркостью. Их интенсивность свечения определяется поверхностной плотностью светового потока (светлость) излучаемого телом.
Качественная светотехническая характеристика фон (поверхность,
прилегающая непосредственно к объекту различения, на которой он рас-
сматривается) характеризуется свойствами отражать ( r ), поглощать (a ) и пропускать ( r ) световой поток, причем r +a + r = 1.
Свойство поверхности отражать падающий на нее световой поток характеризуется коэффициентом отражения. Его величина определяется отношением отраженного светового потока(Фотр ) к падающему ( Фпад )
на поверхность потоку и в зависимости отцвета, фактуры и состояния поверхности изменяется в пределах от 0,02 до 0,95
r = Фотр Фпад . |
(5.6) |
Свойство поверхности поглощать падающий на нее световой поток |
|
характеризуется коэффициентом поглощения |
|
a = Фпог Фпад . |
(5.7) |
Свойство поверхности пропускать падающий на нее световой поток |
|
характеризуется коэффициентом пропускания |
|
r = Фпроп Фпад . |
(5.8) |
Коэффициент пульсации освещенности( КП , %) – это |
критерий |
оценки относительной глубины колебаний освещенности в осветительной установке в результате изменения во времени светового потока источников света при их питании переменным током, выражающийся формулой
|
е = [(Emax - Emin ) 2 × Ecp ]×100%. |
(5.9) |
где Emax , Еmin и |
Еср – соответственно максимальное, минимальное и |
|
среднее значения освещенности за период ее колебания, лк. |
|
|
Необходимость |
в этом показателе вызвана широким |
применением |
184
газоразрядных лам при питании, которых переменным током наблюдается пульсация светового потока во времени с частой вдвое большей частоты питающей сети (для газоразрядных – 25-65 %, обычных ламп накаливания KП = 7 % и галогеновых ламп накаливания K П =1 %).
Показатель дискомфорта (М) – критерий оценки дискомфортной блесткости, вызывающей неприятные ощущения при неравномерном распределении яркостей в поле зрения, определяемый согласно [20] по формуле
М = L ×w0,5 j |
0 |
× L0,5 , |
|
(5.10) |
|
c |
|
ад |
|
|
|
где L – яркость блеского |
источника, кд/м2; w – угловой размер |
||||
c |
|
|
|
|
|
блеского источника, стер; L – яркость адаптации, кд/м2; j |
0 |
– индекс по- |
|||
ад |
|
|
|
|
|
зиции блеского источника относительно линии зрения.
Показатель дискомфорта нормируется для жилых, общественных и административно-бытовых помещений, а для производственных помещений он не нормируется.
Показатель ослепленности ( P ) – критерий оценки слепящего действия осветительной установки, определяемый выражением
P0 = 1000 ×(V1 V2 -1) , |
(5.11) |
где V1 и V2 – видимость объекта различения соответственно при экранировании (щитками, козырьками и т.п.) и наличии ярких источников в поле зрения.
Видимость – это способность глаза воспринимать удаленный от наблюдателя объект, зависящая от размера объекта, его освещенности и яркости, контраста объекта с фоном и длительности экспозиции. Видимость определяется числом пороговых контрастов в контрасте объекта с фоном, то есть, где kпор – пороговый или наименьший различимый глазом
контраст, при небольшом уменьшении которого объект становится не различимым на этом фоне.
5.4.Требования, предъявляемые к производственному освещению. Функции зрения. Нормирование освещения
Основное требование к производственному освещению– соответствие гигиеническим нормам. Увеличение освещенности рабочей поверхности до определенного предела повышает остроту зрения, т. е. способность глаз раздельно воспринимать две точки, расположенные на расстоянии одна от другой.
Большую роль играет рациональное направление световых потоков. Равномерность освещения рабочих поверхностей и помещения в целом достигается таким размещением светильников, при котором на рабочих поверхностях должны отсутствовать резкие тени, т. к. они создают неравномерное распределение яркости, искажают форму и размеры объектов.
185
Яркость освещения рабочей поверхности и окружающего пространства должна быть по возможности равномерной, так как перевод взгляда с ярко освещенной на слабоосвещенную поверхность и наоборот глаз связан с частой адаптацией глаза к разным уровням освещения, что вызывает его утомление.
Освещение должно обеспечивать необходимый спектральный состав света для правильной цветовой передачи. Правильную цветопередачу создает естественное освещение и искусственные источники света со спектральной характеристикой, близкой к естественному освещению. Кроме того, к искусственному освещению выдвигается ряд дополнительных требований:
–постоянство освещенности во времени, для чего ограничивают частоту изменения напряжения и сети рабочего освещения, используют светильники с жесткой подвеской для уменьшения их раскачивания;
–надежность, бесперебойность и длительность работы светильников
вусловиях данной среды,
–пожарная и электрическая безопасность осветительных устройств;
–удобство управления осветительными устройствами;
–стоимость установки и эксплуатации осветительных устройств.
При выполнении зрительных работ в условиях производства к
наиболее важным функциям зрения относятся:
–контрастная чувствительность – способность различать минимальные уровни яркости объекта и фона;
–острота зрения – способность различать две точки, видимые под разными углами;
–скорость зрительного восприятия – способность различать отдельные детали за короткий период времени;
–устойчивость ясного видения – способность сохранять устойчивое изображение деталей;
–цветоощущение – способность органов зрения различать цвета;
–зрительная адаптация – способность органов зрения приспосабливаться к различию объектов в условиях изменяющегося освещения;
–световая адаптация – приспособление органов зрения при увеличении яркости (время адаптации 5-10 мин);
–темновая адаптация – приспособление органов зрения при уменьшении яркости (время адаптации от 30 мин до 2 ч).
Недостаточная освещенность, частые и резкие перепады ее в поле зрения, спектральный состав, несоответствующий естественному свету, пульсация светового потока приводят к напряжению зрения и вызывают утомление световоспринимающего и двигательного аппарата глаз, в результате чего развиваются такие состояния, как:
–астенопия, характерными признаками которой являются неясное видение, ломота и боль в области глазниц, головная боль, быстрая утомля-