От разряда зрительной работы

Разряд зрительной работы	Отношение минимального размера объекта различения к расстоянию от этого объекта до глаз работающего	Минимальная освещенность в горизонтальной плоскости, лк
IX	Менее 0,5·10-2	50
X	От 0,5·10-2 до 1·10-2	30
XI	Свыше 1·10-2 до 2·10-2	20
XII	Свыше 2·10-2 до 5·10-2	10
XIII	Свыше 5·10-2 до 10·10-2	5
XIV	Свыше 10·10-2	2

Нормирование естественного освещения осуществляется с помо­щью коэффициента естественной освещенности КЕО, %.

Коэффициент естественной освещенности (КЕО) е определяется как отношение освещенности естественным светом какой-либо точки внутри помещения к значению наружной освещенности горизонтальной поверхности, освещаемой диффузным светом полностью открытого небо­свода (не прямым солнечным светом), %:

е = (Е_вн/Е_нар)·100 %,

где Е_вн - освещенность какой-либо точки внутри помещения; Е_нар - осве­щенность точки вне помещения.

179

Для зданий, расположенных в различных районах местности, норми­рованные значения КЕО или е_N определяют по формуле:

e_N = e_H·m_N,

где e_Н – значения КЕО, приведенные в табл. СНБ 2.04.05-98; m_N – коэффи­циент светового климата для соответствующего номера группы районов; N – номер группы административного района стран СНГ по ресурсам све­тового климата. Коэффициенты m_N и N приведены в прил. к СНБ 2.04.05-98.

Нормированное значение КЕО зависит от характера зрительной ра­боты, вида освещения (естественное или совмещенное), устойчивости снежного покрова и пояса светового климата, где расположено здание.

КЕО определяется геометрией оконных проемов, загрязненностью стекол, окраской стен помещений и т.д. Чем дальше от световых проемов расположено рабочее место, тем меньше значение КЕО (рис. 8).

Рис. 8. Схема распределения КЕО по разрезу помещения:

а – одностороннее боковое освещение; б – двустороннее боковое освещение;

в – верхнее освещение; г – комбинированное освещение;

1 – уровень рабочей плоскости

Минимально допустимая величина КЕО определяется разрядом ра­боты: для I разряда при боковом естественном освещении минимально до­пустимое значение КЕО равно 2 %, при верхнем – 6 %, а для II и III разря­дов работы – соответственно 1,2 и 3 %.

Труд учащихся по характеристике зрительной работы можно отнести ко II разряду работы, и при боковом естественном освещении в лаборато­риях на рабочих столах должен обеспечиваться КЕО = 1,5 %.

Расчет естественного освещения заключается в определении площа­ди световых проемов (окон и фонарей) в соответствии с нормированным значением КЕО. Все необходимые для расчета данные содержатся в прил. 5 СНБ 2.04.05-98.

180

При недостатке освещенности от естественного света используют искусственное освещение, создаваемое электрическими источниками.

Нормирование искусственного освещения осуществляется в со­ответствии с СНБ 2.04.05-98 и оценивается непосредственно по освещен­ности рабочей поверхности Е, лк.

Систему комбинированного освещения следует применять, если в помещениях выполняются работы I – III, IVa, IVб, IVв, Va разрядов.

Систему общего освещения допускается применять при отсутствии технической возможности или нецелесообразности устройства местного освещения. При наличии в одном помещении рабочих и вспомогательных зон следует предусматривать локализованное общее освещение (при лю­бой системе освещения) рабочих зон и менее интенсивное освещение вспомогательных зон, относя их к разряду VIIIa.

Для искусственного освещения применяют электрические лампы двух типов: лампы накаливания (ЛН) и газоразрядные лампы (ГЛ).

Лампы накаливания относятся к тепловым источникам света. Ви­димое излучение (свет) в них получается в результате нагрева электриче­ским током вольфрамовой нити. В маркировке ламп накаливания буква В обозначает вакуумные лампы, Г – газонаполненные, К – лампы с крипто­новым наполнением, Б – биспиральные лампы.

В газоразрядных лампах видимое излучение возникает в результате электрического разряда в атмосфере инертных газов или паров металлов, которыми заполняется колба лампы. Газоразрядные лампы называют лю­минесцентными, так как изнутри колбы покрыты люминофором, который под действием ультрафиолетового излучения, излучаемого электрическим разрядом, светится, преобразуя тем самым невидимое ультрафиолетовое излучение в свет.

Газоразрядные лампы получили широкое распространение на произ­водстве, в организациях и учреждениях из-за значительно большей свето­отдачи (40 – 110 лм/Вт) и срока службы (8000 – 12000 ч). В основном они применяются для освещения улиц, иллюминации, световой рекламы. Под­бирая сочетание инертных газов, паров металлов, заполняющих колбы ламп, и люминофора, можно получить свет практически любого спек­трального диапазона – красный, зеленый, желтый и т.д.

Для освещения в помещениях наибольшее распространение получи­ли люминесцентные лампы дневного света, колба которых заполнена па­рами ртути (свет близок по своему спектру к солнечному свету).

К газоразрядным относятся также: лампы белого света (ЛБ); лампы холодно-белого света (ЛХБ); лампы с улучшенной цветопередачей (ЛДЦ);

181

лампы тепло-белого света (ЛТБ); лампы, близкие по спектру к солнечному свету (ЛЕ); лампы холодно-белого света улучшенной цветопередачи (ЛХБЦ).

К газоразрядным лампам высокого давления относятся: дуговые ртутные лампы высокого давления с исправленной цветностью (ДРЛ); ксе-ноновые (ДКсТ), основанные на излучении дугового разряда в тяжелых инертных газах; натриевые высокого давления (ДНаТ); металлогалогенные (ДРИ) с добавкой йодидов металлов.

Недостатки газоразрядных ламп:

. пульсация светового потока (искажает зрительное восприятие и отрицательно влияет на зрение);

. длительность их разгорания;

. зависимость их работоспособности от температуры окружающей среды, создание радиопомех;

. возможность возникновения стробоскопического эффекта (за­ключается в неправильном восприятии скорости движения предметов).

Опасность стробоскопического эффекта при использовании газораз­рядных ламп состоит в том, что вращающиеся части механизмов могут по­казаться неподвижными и стать причиной травматизма.

Для расчета искусственного освещения используются два метода:

1. метод светового потока;

2. точечный метод.

Метод светового потока предназначен для расчета общего равно­мерного освещения горизонтальных поверхностей. Световой поток лампы Ф_л , лм, при использовании ламп накаливания рассчитывают по формуле:

Ф_л = E_н·KS·z / N·4,

где E_н - нормированная минимальная освещенность, лк; S - площадь ос­вещаемого помещения, м²; К - коэффициент запаса; z - коэффициент ми­нимальной освещенности, равный отношению Е_ср / Е_min (для ламп накали­вания z = 1,15, для люминесцентных ламп z = 1,1); N - число светильников в помещении; г, - коэффициент использования светового потока ламп, за­висящий от кпд и кривой распределения силы света светильника, геомет­рических параметров помещения, коэффициента отражения потолка и стен, а также высоты расположения светильников.

182

Коэффициент ц вычислен в зависимости от показателя помещения i, коэффициентов отражения стен р_ст, потолка р_п и рабочей поверхности р_р и определяется по табл. СНБ 2.04.05-98:

i = AB/H_р ·(A + B),

где А - длина помещения, м; В - ширина помещения, м; H_р - расчетная вы­сота подвеса светильников над рабочей поверхностью, м;

H_р = h - H₀,

где h - высота подвеса светильников; H₀ - высота рабочей поверхности.

При равномерном распределении светильников по всей площади по­мещения число светильников N определяют по формуле:

N = S_п /L²,

где S_п - площадь помещения, м²; L - расстояние между светильниками, м.

По полученному в результате расчета световому потоку лампы подби­рают ближайшую стандартную лампу и определяют электрическую мощ­ность всей осветительной системы. Отклонение светового потока выбранной лампы от расчетного допускается не более чем на - 10 - +20 %. Если такое приближение не реализуется, то корректируется число светильников.

В основу точечного метода положена формула (схема на рис. 9)

E_н<LI_α·cos²_y/k ·H²_р,

где I_α - сила света в направлении от источника света к расчетной точке А рабочей поверхности, кд (определяется по светотехническим характери­стикам источника света и светильника); у - угол между нормалью к рабо­чей поверхности и направлением светового потока от источника.

Рис. 9. Схема расчета точечным методом 183

При необходимости расчета в точке освещенности, создаваемой не­сколькими светильниками, подсчитывают освещенность от каждого из них, а затем полученные значения складывают. Должно выполняться усло­вие Е_н < Е _∑.

Многочисленными исследованиями установлено большое влия­ние освещенности рабочих поверхностей на производительность тру­да. Особенно велико влияние освещенности на производительность труда для технологических процессов с большим объемом зрительных работ. Увеличение освещенности способствует улучшению работоспособности даже в тех случаях, когда процесс труда практически не зависит от зри­тельного восприятия. При плохом освещении человек быстро устает, рабо­тает менее продуктивно, возрастает потенциальная опасность ошибочных действий и несчастных случаев. Наконец, плохое освещение может при­вести к профессиональным заболеваниям (например, близорукости, спазму аккомодации и др.).

Большое гигиеническое значение имеет естественное освещение. Образуемое в результате взаимодействия прямого и отраженного света диффузионное освещение помещений создает благоприятное распределе­ние яркости, что оказывает положительное действие на зрение. Значение естественного освещения заключается и в сильном тонизирующем дейст­вии света на организм человека. Действие это вызывается не только ульт­рафиолетовыми излучениями (большая часть их через обычное стекло в помещении не проходит), но и излучениями видимого спектра, к которым в течение тысячелетий приспосабливается глаз человека. Нельзя не отме­тить и огромного психологического действия естественного освещения. Естественный свет создает у человека ощущение непосредственной связи с окружающим миром, природой и оказывает успокаивающее действие на нервную систему. У лиц, которые по характеру работы частично или пол­ностью лишены естественного света, может возникнуть «световое голо­дание». В зависимости от спектрального состава свет может оказывать возбуждающее действие и усиливать чувство тепла (оранжево-красный), или наоборот - успокаивающее (желто-зеленый), или усиливать тормозные процессы (сине-фиолетовый).

Недостаточная освещенность рабочей зоны может явиться причиной травматизма в результате плохо освещенных опасных зон.

Неправильная эксплуатация осветительных установок, а также ошибки, допущенные при их проектировании и установке в зданиях с по-жаро- и взрывоопасными условиями, могут привести к пожару, взрыву и

184

несчастным случаям. Загрязнение остекленных поверхностей световых проемов, а также загрязнение стен и потолков значительно снижает уро­вень освещенности.

Пульсация яркости рабочих поверхностей вызывает зрительное утом­ление и снижает производительность труда.

Освещение не должно создавать блесткости (чрезмерно слепящей яркости) как самих источников света, так и других предметов в пределах рабочей зоны, что также отрицательно влияет на работника. Блесткость нарушает условия комфорта зрения, ухудшает контрастную чувствитель­ность или оказывает оба эти действия одновременно.