Рациональное использование промышленных систем освещения рабочих мест
02.04.2021 13:52:00
Для обеспечения безопасных и комфортных условий труда, повышения эффективности производства и сохранения здоровья работающих необходимым является создание рационального освещения. Под рациональным принято понимать освещение, достаточное по количеству, хорошее по качеству, экономичное и безопасное в эксплуатации.
Рациональное использование промышленных систем освещения рабочих мест
Для обеспечения безопасных и комфортных условий труда, повышения
эффективности производства и сохранения здоровья работающих необходимым является создание рационального освещения. Под рациональным принято понимать освещение, достаточное по количеству, хорошее по качеству, экономичное и безопасное в эксплуатации.
Основное требование, которому должна отвечать осветительная установка, ― это, прежде всего, создание достаточного уровня освещенности в помещении и достаточной освещенности (яркости) на рассматриваемых предметах. Рациональное освещение должно быть равномерным в пределах помещения, обеспечивать хорошую видимость объектов, которые приходится различать в процессе работы. Должны отсутствовать прямая и отраженная блескость, пульсация освещенности, резкая разница в яркостях окружающих поверхностей и глубокие тени на рабочих местах. По спектральному составу искусственное освещение должно приближаться к естественному свету.
ОРГАНИЗАЦИЯ ИСКУСТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ НА РАБОЧЕМ МЕСТЕ
Рациональное искусственное освещение обеспечивается правильным выбором системы освещения, источников света, светильников, их размещением и правильной эксплуатацией осветительных установок. Производственное освещение подразделяется на естественное, искусственное и совмещенное.
Естественное освещение, создаваемое солнечным светом, в зависимости от места расположения световых проемов подразделяется на боковое (через окна в наружных стенах здания), верхнее (через световые фонари и перекрытия), верхнее и боковое (комбинированное). Искусственное освещение подразделяется на рабочее, аварийное (освещение безопасности и эвакуационное), охранное и дежурное освещение. Рабочее освещение предусматривается для всех помещений и зданий, а также участков открытых пространств, предназначенных для работы, прохода людей и движения транспорта.
Аварийное освещение безопасности предусматривается на рабочих местах в помещениях и снаружи здания в случаях, если отключение рабочего освещения и связанное с этим нарушение обслуживания оборудования и механизмов может вызвать взрыв, пожар, отравление людей, длительное нарушение технологического процесса, нарушение работ таких объектов, как электрические станции, узлы радиопередачи и связи, диспетчерские пункты, насосные установки водоснабжения, канализации и другие производственные помещения, в которых недопустимо прекращение работ.
Аварийное эвакуационное освещение предусматривается в местах, опасных для прохода людей, в проходах и на лестницах, служащих для эвакуации людей, при числе эвакуирующихся более 50 человек, по основным проходам производственных помещений, в которых работает более 50 человек.
Светильники аварийного освещения для продолжения работы должны присоединяться к независимому источнику питания, а светильники для эвакуации людей ― к сети, независимой от рабочего освещения.
Охранное освещение заводских и других территорий предусматривается вдоль границ территорий, охраняемых в ночное время; дежурное освещение — для дежурного освещения помещений.
Искусственное освещение по исполнению может быть двух систем: общим (равномерное при равномерном размещении светильников по всей площади помещения или локализованное при расположении светильников с учетом размещения оборудования и рабочих мест) и комбинированным (к общему освещению добавляется местное). Выбор системы освещения осуществляется исходя из нормируемой освещенности, требований равномерности освещения, размещения оборудования и рабочих мест, а также первоначальных затрат на электроэнергию и эксплуатационных расходов. Применение одного местного освещения не допускается из-за дискомфортной блескости, возникающей при наличии темных окружающих поверхностей и ярких пятен в поле зрения.
Совмещенное освещение ― освещение, при котором недостаточное по нормам естественное освещение дополняется искусственным. Совмещенное освещение предусматривается для производственных помещений, в которых выполняются точные зрительные работы (I-III разрядов), а также в случаях, когда по условиям технологии и организации производства или климата в месте строительства требуются объемно-планировочные решения, которые не позволяют обеспечить нормированное значение КЕО (многоэтажные здания большой ширины, одноэтажные многопролетные здания с пролетами большой ширины).
ИСКУСТВЕННЫЕ ИСТОЧНИКИ ОСВЕЩЕНИЯ НА РАБОЧЕМ МЕСТЕ
Для искусственного освещения производственных помещений используются газоразрядные лампы и лампы накаливания.
Принцип действия газоразрядных ламп заключается в преобразовании излучения ртутного разряда в видимые лучи, что достигается возбуждением люминофоров ультрафиолетовыми лучами. Для этого внутренняя поверхность колбы покрывается специальным составом ― люминофором, внутрь колбы помещают капельку ртути для образования ртутных паров. При пропускании электрического тока через лампу возникает ультрафиолетовое излучение, под влиянием которого люминофоры начинают светиться.
В осветительных установках используются газоразрядные лампы низкого давления (люминесцентные) и высокого давления. Действующими нормами искусственного освещения эти источники света приняты в качестве основных для производственного освещения. Причиной этого являются такие их достоинства, как значительная световая отдача (что позволяет создать высокие уровни освещенности), экономичность, благоприятный спектральный состав света, диффузность светового потока и сравнительно невысокая яркость (3500-10 000 кд/кв. м).
Выпускаются люминесцентные лампы низкого давления нескольких типов: лампы дневного света ЛД с голубоватым цветом излучения; лампы белого цвета ЛБ (цвет свечения имеет несколько желтоватый оттенок из-за преобладания в их спектре оранжево-желтой части); лампы холодного и теплого белого света типа ЛХБ и ЛТБ (по спектру излучения занимают промежуточное положение между лампами ЛБ и ЛД). Лампы белого света типа ЛЕ : улучшенной цветопередачей предназначаются для освещения помещений, где нужна хорошая цветопередача человеческого лица, главным образом это помещения жилых и общественных зданий.
Световая отдача люминесцентных ламп составляет 75-85 дм/Вт, а срок службы ― от 3000 до 12 000 ч. Чисто экономические достоинства люминесцентных ламп имеют и большое гигиеническое значение, так как они дают возможность повысить уровни освещенности в 2-3 раза, а во-вторых, поддерживать эту освещенность на требуемом уровне в течение продолжительного времени.
Лучистый поток люминесцентных ламп не оказывает вредного воздействия на организм человека. Интенсивность излучения этих ламп в области ультрафиолетовой части спектра незначительна, а обычное стекло, из которого изготовляются трубки люминесцентных ламп, практически не пропускает ультрафиолетовые лучи.
Наряду с положительными свойствами люминесцентные лампы обладают некоторыми недостатками. К ним относятся зависимость световых характеристик ламп от температуры окружающего воздуха, сложность их включения, пульсации светового потока при работе на переменном токе. Люминесцентные лампы работают только в ограниченном диапазоне температуры окружающей среды от 5 до 50 °С; на работе ламп сказываются колебания напряжения в питающей сети: снижение напряжения сети более чем на 10% приводит к отказу в зажигании.
Широко применяются для целей производственного освещения газоразрядные лампы высокого давления, имеющие большую световую отдачу и большой срок службы. К этим источникам света относятся лампы типа ДРЛ ― дуговые ртутные люминесцентные и лампы ДРИ ― дуговые ртутные лампы с йодным циклом (аналогичные лампам ДРЛ, но с исправленной цветностью).
Лампы ДРЛ (световая отдача 45-60 лм/Вт, срок службы 10 000 ― 15 000 ч) применяются для внутреннего и наружного освещения. Недостатком ламп ДРЛ являются неудовлетворительная цветопередача и большая пульсация светового потока (коэффициент пульсации составляет 63–74 %). В их спектре содержится некоторая доля ультрафиолетового излучения, что может неблагоприятно сказываться на работающих. На зажигание ламп ДРЛ влияют температура окружающей среды и снижение напряжения сети (эти лампы надежно работают только при напряжении сети не менее 90% от номинального). Основные области применения ― освещение производственных помещений при высоте 3-5 м, для условий, не предъявляющих высокие требования к качеству цветопередачи, наружное освещение. Большая длительность разгорания ламп ДРЛ (5-7 мин) исключает возможность их применения для аварийного и эвакуационного освещения.
Лампы типа ДРИ общего назначения отличаются от ламп ДРЛ только отсутствием люминофорного покрытия на колбе и улучшенной цветопередачей. Световая отдача их 50-60 лм/Вт, срок службы до 10 000 часов. Пульсация светового потока в лампах типа ДРИ существенно ниже, чем в лампах ДРЛ, и составляет около 30%.
Выпускаемые промышленностью другие высокоэффективные газоразрядные лампы, такие как лампы типа ДНаТ ― дуговые натриевые лампы (низкого и высокого давления) и лампы типа ДКсТ ― дуговые ксеноновые лампы для внутреннего освещения, практически не применяются из-за значительного искажения цветопередачи в связи с преобладанием желтых лучей (ДНаТ) и большой интенсивностью ультрафиолетового излучения в лампах ДКсТ. Для внутреннего освещения могут применяться только лампы ДНаТ высокого давления (они имеют улучшенный спектр излучения по сравнению с лампами низкого давления), но в основном для освещения только высокопролетных цехов. Основные области применения ламп ДНаТ ― освещение автострад, туннелей, складов, промышленных объектов, архитектурное и декоративное освещение, светосигнальные установки. Лампы ДКсТ применяются для освещения больших пространств (карьеров, подъездных путей, площадей и т.д.), а также архитектурных сооружений.
Для производственного освещения наряду с газоразрядными источниками света используются также лампы накаливания. В лампах накаливания свечение возникает в результате нагрева нити лампы до высоких температур. Ввиду низкой световой отдачи (от 7 до 20 лм/Вт), небольшого срока службы (срок службы самых мощных ламп накаливания 1000 кВ ― 1500 ч), преобладания в спектре желтовато-красных лучей, что искажает цветовое восприятие, применение ламп накаливания ограничивается.
Более эффективными являются галогенные лампы накаливания. Это лампы с вольфрамово-йодным циклом, их световая отдача и срок службы выше, чем обычных ламп накаливания, и составляет до 30 лм/Вт и до 8000 ч соответственно. Спектр галогенных ламп накаливания близок к естественному свету, поэтому их используют для освещения общественных зданий (библиотек, столовых и др.).
Для освещения на производстве лампы накаливания применяют:
― для аварийного и эвакуационного освещения;
― в помещениях, для питания освещения которых допускается напряжение не более 42 В;
― в помещениях с кратковременным пребыванием людей;
― в помещениях со взрывоопасными зонами и тяжелыми условиями среды;
― для местного освещения;
― в случаях, если применение газоразрядных ламп невозможно по технологическим причинам (высокая температура воздуха, вибрация).
РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СВЕТИЛЬНИКОВ НА РАБОЧИХ МЕСТАХ
Создание в помещениях высококачественного и экономичного освещения обеспечивается применением рациональных светильников. Светильник состоит из двух частей ― источника света и осветительной арматуры. Главнейшей задачей осветительной арматуры является перераспределение светового потока ламп в необходимом направлении.
От характера светораспределения зависит качество освещения. Распределение светового потока по отдельным направлениям пространства характеризуется кривыми силы света светильника. Устанавливаются следующие основные типы кривых силы света: К ― концентрированная, Г ― глубокая, Д ― косинусная, Л ― полуширокая, М ― равномерная, Ш ― широкая. Характер кривой силы света необходимо учитывать при выборе светильников в зависимости от характера зрительных работ: например, когда необходимо направить основной световой поток на рабочую поверхность, выбирают светильник с концентрированной или глубокой кривой силы света (К или Г); для создания в помещении и на рабочих поверхностях более равномерного освещения используют светильники с кривыми силы света типа Л, М или Ш.
Назначение светильника состоит также в защите глаз от слепящего действия источника света. С этой целью могут быть использованы конструкции светильников, обеспечивающие защитный угол и ослабление яркости источников света с помощью рассеивателей из молочного, опалового или матированного стекла.
Защитным углом называют плоский угол, образуемый пограничным световым лучом светильника (лучом, проходящим через край отражателя) и горизонталью, проходящей через светящее тело накала (для светильников с лампами накаливания) или через нижнюю поверхность трубки (для светильников с люминесцентными лампами). Защитные свойства светильника тем лучше, чем больше его защитный угол. Наконец, осветительная арматура служит также для предохранения источника света от загрязнения и механического повреждения.
С точки зрения перераспределения светового потока различают светильники прямого, отраженного и рассеянного света. Светильники прямого света направляют в нижнюю полусферу не менее 90% всего светового потока. При этом большая часть светового потока концентрируется на рабочих поверхностях. Такие светильники рекомендуется применять в производственных цехах высотой 4-10 м при невысоких коэффициентах отражения стен (механические, механосборочные, прокатные, литейные).
Светильники отраженного света основную часть светового потока (не менее 90%) направляют вверх. Они должны применяться в тех помещениях, где нет пыли, а стены и потолок светлые. Освещение такими светильниками получается особо мягким, без резких теней. Оно рекомендуется для чертежно-конструкторских и машинописных бюро и других помещений, когда необходимо особо равномерное распределение яркости по помещению, а также для работ с блестящими поверхностями (металл, стекло, пластмасса).
Светильники рассеянного света распределяют световой поток более или менее равномерно в обе полусферы. Их изготовляют из молочного или матового стекла и также применяют в помещениях со светлым потолком и стенами — там, где требуются большая равномерность освещения и необходимость смягчить резкость теней и бликов на поверхностях с направленным и направленно-рассеянным отражением.
С экономической точки зрения установки со светильниками рассеянного и отраженного света являются менее выгодными из-за значительных потерь световой энергии. В зависимости от назначения различают светильники общего освещения (для освещения всего помещения) и местного освещения (для освещения рабочих мест). По способу установки светильники делятся на потолочные, подвесные, настенные, напольные, встроенные в оборудование, ручные и головные.
Классифицируются также светильники по степени защиты от пыли, воды и взрыва (пылезащитные, пыленепроницаемые, брызгозащищенные, взрывобезопасные и др.). Выбор их осуществляется в зависимости от характера среды в производственном помещении. При этом должно учитываться исполнение светильников. Так, при повышенном содержании пыли в помещении должны использоваться светильники, конструкция которых позволяет легко очищать их от загрязнений. В сырых, с химически активной средой помещениях следует применять светильники, изготовленные из устойчивых материалов (фарфор, силикатное стекло и др.).
Одним из специальных видов светильников являются щелевые световоды. Они применяются для освещения взрыво- и пожароопасных производственных помещений, помещений с большим содержанием пыли и влаги. Щелевые светильники-световоды представляют собой источники света большой мощности (натриевые лампы, галогенные лампы накаливания), располагаемые вне помещения, и собственно трубу световода, выполняемую из тонких пленочных материалов. С помощью таких светильников создаются высокие уровни освещенности и равномерное распределение светового потока на освещаемых поверхностях.
ЛИТЕРАТУРНЫЙ ИСТОЧНИК
Измеров Н.В., Суворов Г.А. «Физические факторы производственной и природной среды. Гигиеническая оценка и контроль. ― М.: Медицина, 2003.
БЕСПЛАТНАЯ ПОДПИСКА НА ЕЖЕНЕДЕЛЬНЫЙ ОБЗОР
КЛИНСКОГО ИНСТИТУТА ОХРАНЫ И УСЛОВИЙ ТРУДА
Отборная и актуальная информация на электронную почту
Все публикации
