Искусственное освещение.

Источники света. Для искусственного освещения производственных зданий используются газоразрядные лампы и лампы накаливания.

Принцип устройства газоразрядных ламп следующий. Внутренняя поверхность колбы покрыта специальным составом – люминофором, а колба заполнена парами ртути. При пропускании электрического разряда через лампу возникает ультрафиолетовое излучение, падающее на люминофор, который преобразует его в видимый свет. Различают газоразрядные лампы низкого давления (люминесцентные), внутри которых в процессе изготовления создается некоторое разрежение, и высокого давления, например: лампа ДРЛ – дуговые ртутные люминесцентные лампы, лампы ДРИ – аналогичные, но с исправленной цветностью.

В лампах накаливания свечение возникает в результате нагрева нити до высоких температур. Ввиду низкой световой отдачи (основная часть энергии превращается в тепло) и преобладания в спектре желтовато-красных лучей, что искажает цветовое восприятие, лампы накаливания на производстве все более вытесняются газоразрядными лампами.

Сравнительные характеристики источников искусственного света приведены в табл. 2.

Табл. 2. Сравнительные характеристики газоразрядных ламп и ламп накаливания.

Показатель	Характеристика источников света
	газоразрядные лампы		лампы накаливания
	низкого давления (люминесцентные)	высокого давления (ДРЛ)
Спектральный состав Экономическая эффективность (световая отдача на единицу расходуемой электроэнергии)	Благоприятные для глаза условия цветоощущения Высокая	Имеется искажение цвета Очень высокая	Имеется искажение цвета Низкая

В СНиП II-4-79 газоразрядные лампы приняты в качестве основного источника света. Причиной этого являются такие их достоинства, как значительная световая отдача (что позволяет создать высокие уровни освещенности), экономичность, благоприятный спектральный состав света. Поэтому такие лампы широко используются для освещения рабочих мест при выполнении точных работ и работ, предъявляющих повышенные требования к цветоразличению (радиотехническая, трикотажная, швейная, текстильная, полиграфическая промышленность, приборо- и машиностроение и др.). К недостаткам их относятся стробоскопический эффект – своеобразие ощущение раздвоения и даже множественности предметов (следствие пульсации переменного тока), иногда появление шума. Газоразрядные лампы низкого давления не могут быть использованы при низких температурах среды; имеются ограничения их применения в пожаро- и взрывоопасных производствах.

В зависимости от состава люминофора и других особенностей конструкции имеется несколько типов люминесцентных ламп: ЛБ – лампы белого света, ЛД – лампы дневного света, ЛТД – лампы тепло-белого света, ЛХБ лампы холодного света, ЛДЦ – лампы дневного света правильной цветопередачи. Наиболее универсальны лампы ЛБ, ЛХБ и ЛД, а также ЛДЦ (применяются в случаях, когда к работающим предъявляются высокие требования в отношении определения цвета).

Лампы высокого давления (ДРЛ) позволяют создавать большие уровни освещенности без значительных затрат на электроэнергию и применимы в высоких цехах при наличии пыли, дыма и копоти в воздухе (прокатные, сталелитейные и другие цехи). Их нельзя рекомендовать, если недопустимо искажение цветовосприятия. Однако имеются дуговые ртутные лампы с исправленной цветностью (ДРИ).

Осветительная арматура и ее размещение. Источники света располагают в осветительной арматуре (вместе их называют светильниками) с целью: 1) перераспределения направления светового потока в сторону рабочих поверхностей; 2) защиты глаз от блеклости светящейся поверхности лампы; 3) защиты лампы от загрязнения дымом, пылью и копотью; электро-, взрыво- и пожаробезопасности; защиты от влаги.

С точки зрения распределения светового потока различают светильники прямого, отраженного и рассеянного света. Светильники прямого света, перераспределяя световой поток за счет внутренней отражающей эмалевой или полированной поверхности, до 90% его направляют вниз. Светильники отраженного света, наоборот, основную часть светового потока направляют вверх, а светильники рассеянного света – более или менее равномерно в обе полусферы, но одни из них преимущественно вниз, другие – вверх. Освещение только отраженным светом, т.е. световым потоком, направленным в сторону потолка и далее отраженным от него вниз на рабочее места, хотя и имеет несомненные гигиенические достоинства (равномерность, отсутствие блеклости и др.), в производственных условиях встречается очень редко, так как таким путем не удается достичь высоких уровней освещенности, имеется значительная потеря световой энергии, требуется высокая чистота воздуха, непрерывно поддерживаемый высокий коэффициент отражения потолка и др.

Светильники для люминесцентных ламп имеют преимущественно прямое светораспределение, светильники для ламп накаливания – прямое («Универсаль», «Глубокоизлучатель») и рассеянное («Шар молочный», «Люцетта»).

Для предохранения глаз от блеклости светящейся поверхности лампы большое значение имеет защитный угол осветительной арматуры, который образуется двумя линиями, исходящими от лампы, одна из которых проходит горизонтально, а другая – через край арматуры. В его пределах источник света полностью закрыт от глаза работающего. В люминесцентных светильниках борьба с блеклостью осуществляется не только с помощью защитного угла светильника, но и экранирующих решеток, рассеивателей из прозрачной пластмассы или стекла.

Светильники прямого света с большим защитным углом (30-35%) типа «Глубокоизлучатель» применяют в высоких цехах с темными перекрытиями и значительным загрязнением воздуха: в кузнечных, сталелитейных цехах, на заводах крупного машиностроения и т.п. В более низких цехах широко используется «Универсаль», имеющий сравнительно небольшой защитный угол – 14^о (цехи холодной обработки металла и др.). Светильники рассеянного света типа «Шар молочный», «Люцетта» применимы лишь в помещениях с чистым воздухом, светлыми потолками и стенами, так как в противном случае дым, пыль и копоть быстро загрязняет поверхность светильника и стен и резко уменьшает коэффициенты светопропускания и отражения.

Конструктивное исполнение светильников различно в зависимости от их назначения. Для защиты от влаги, пыли, химических агрессивных веществ светильники изготовляются в герметичном исполнении, из некоррозируемых материалов. Во взрывозащитных светильниках предусматриваются меры по предупреждению возникновения искры.

Светильники общего освещения должны быть рационально размещены в помещении. Прежде всего, имеется в виду равномерность расположения (лучше в прямоугольном или шахматном порядке), чтобы создать по возможности равномерную освещенность в цехе. В ряде случаев при размещении светильников следует учитывать расположение оборудования, например, устанавливая линии светильников вдоль рядов ткацких станков (или поперек – с учетом направления движения нити). Кроме того, для борьбы с блеклостью источников света установлена наименьшая высота подвеса светильников над уровнем пола. Наконец, в отношении светильников рассеянного света следует иметь в виду, что при их размещении должно быть соблюдено оптимальное расстояние подвеса от потолка: в случае, если оно будет недостаточным, на потолке возникнут световые пятна, что повлечет за собой неравномерность отражения вниз и неравномерность освещения в помещении.

В комбинированных системах используются светильники местного освещения, которые предназначены для создания высоких уровней освещенности на ограниченной площади рабочей поверхности. При устройстве комбинированного освещения по требованиям норм предупреждается возможность большой неравномерности освещенности, а именно: светильники общего освещения в среднем должны обеспечивать не менее 10% освещенности рабочей поверхности, предусмотренной для данного вида работы. Соблюдение этого требования необходимо для обеспечения благоприятных условий протекания процессов зрительной адаптации.

Для местного освещения чаще применяются лампы накаливания, так как люминесцентные лампы могут вызвать стробоскопический эффект. Местные светильники устанавливают на шарнирных кронштейнах, что позволяет рабочему при необходимости изменять направление светового потока. Для борьбы с блеклостью источника местного освещения в тех случаях, когда защитный угол светильника менее 30⁰, он должен иметь отражатель. С этой же целью ограничивается допустимая яркость светорассеивающей поверхности.

При наличии местного освещения должны быть предусмотрены меры предупреждения электротравм. При использовании ламп накаливания напряжение в сети должно быть не выше 36 В. При применении светильников с люминесцентными лампами допускается высокое напряжение (220 В), но требуется соблюдение мер, исключающих опасность электротравматизма.

Нормы искусственной освещенности. СПиН II-4I79 устанавливают требуемые уровни освещенности рабочих поверхностей, они имеют межотраслевой характер. На их основе и с учетом особенностей зрительной работы дл предприятий различных видов промышленности (текстильная, машиностроительная и др.) могут разрабатываться отраслевые нормы. При их разработке исходят из того, что основным источником света являются газоразрядные лампы, но в них предусмотрена и возможность использования ламп накаливания.

Требуемые минимальные уровни освещенности принимают, исходя из условий зрительной работы: наименьшего размера объекта различения, величины контраста между объектом и фоном и характеристики фона (светлый, средний, темный). Необходимый уровень освещенности тем выше, чем темнее фон, меньше размер детали и контраст между объектом и фоном. Первые пять разрядов – от наивысшей до малой точности зрительной работы – исходя из использования систем как комбинированного, так и общего освещения, дл VI-VIII разрядов – только системы общего освещения. Применительно к системе комбинированного освещения требуемые уровни освещенности выше, чем при системе только общего освещения. Например, при работе наивысшей точности, малом контрасте и темном фоне в случае использования системы комбинированного освещения уровень освещенности должен быть не менее 5000 лк, а при системе одного общего освещения – не менее 1500 лк. Столь большие различия в требуемой освещенности при одной и той же работе связаны не с физиологическими требованиями (уровень при комбинированной системе освещения более физиологичен), а с тем, что достижение высоких уровней освещенности при системе одного общего освещения потребовало бы очень больших затрат энергии.

Начиная с работ очень малой точности (VI-VIII разряды) нормируется освещенность только системы общего освещения, потому что требуемые уровни освещенности относительно низки, а характеристика работ такова, что местное освещение нецелесообразно или невозможно. Сюда относятся работы со светящимися материалами и изделиями в горячих цехах, постоянным и периодическим наблюдением за ходом производственного процесса. В случае использования ламп накаливания, требуемые уровни освещенности ниже, причем они значительно ниже при использовании системы одного общего освещения. Это обусловлено трудностью достижения высоких уровней общей освещенности при применении ламп накаливания.

Нормы предусматривают также повышение табличных уровней освещенности, если рассматриваемый объект расположен на расстоянии более 0,5 м от глаз работающего, а также в случаях, если напряженная зрительная работа выполняется в течение всего рабочего дня, при повышенной опасности травматизма, при специальных повышенных санитарных требованиях (например, на предприятиях пищевой и химико-фармацевтической промышленности), при работе или производственном обучении подростков, при отсутствии в помещении естественного света.

Снижение требуемых уровней освещенности может производиться для производственных помещений, где пребывание рабочих кратковременно и имеется оборудование, не требующее постоянного обслуживания.

В нормах предусмотрен требуемый уровень освещенности, как в рабочих, так и во вспомогательных помещениях – столовых, здравпунктах, гардеробных и т.п.

Следует иметь в виду, что эффективность осветительных установок даже в случаях, когда они правильно запроектированы и первоначально соответствуют санитарным требованиям, в процессе эксплуатации может значительно снизиться. Поэтому необходим систематический надзор за их состоянием со стороны санитарного врача и его помощника. Следует руководствоваться «Методическими указаниями по проведения предупредительного и текущего санитарного надзора за искусственным освещением на промышленных предприятиях» № 1322-75 (1976).

При текущем надзоре необходимо контролировать проведение своевременной очистки остекленных поверхностей, светильников, ламп, побелки и окраски стен и потолков. При замене перегоревших ламп следует устанавливать лампы не меньшей мощности. К снижению освещенности приводит старение ламп, поэтому они подлежат замене с учетом срока их службы. Нельзя также допускать снижение напряженности в сети, так как это резко влияет на уровень освещенности.

Аварийное состояние. В случае отключения общей сети освещения в производственных условиях иногда может быть прервана работа и находящиеся в помещении люди эвакуированы, иногда же необходимо продолжение работы, например на химических заводах, металлургических комбинатах и т.п.

Эвакуация обязательна при наличии опасного в отношении травм оборудования. Для этих целей устраивают аварийное освещение; оно представляет собой часть светильников общего освещения, которые питаются током от отдельного источника и в случае отключения основной сети продолжают работать. Для эвакуации людей аварийное освещение устраивают в помещениях с числом работающих свыше 50, а для продолжения работы – в случаях, когда недопустимо хотя бы кратковременное нарушение технологического процесса или имеется опасность взрыва, пожара и др. Если аварийной освещение необходимо для продолжения работ, освещенность, которую оно обеспечивает, должна быть не менее 5% от величины, предусматриваемой нормами для рабочего освещения поверхностей лампами накаливания при системе одного общего освещения. Для эвакуации людей требуемый уровень аварийного освещения более низкий и составляет не менее 0,5 лк на уровне пола по линиям основных проходов.