Освещение производственных помещений
Grandars.ru » Безопасность жизнедеятельности » Основы Безопасности жизнедеятельности »

Освещение производственных помещений

Освещение производственных помещений

В производственных помещениях используется три вида освещения:

  • естественное (источником его является солнце);
  • искусственное (использование только искусственных источников света);
  • совмещенное, или смешанное (сочетание естественного и искусственного освещения).

Естественное освещение помещений

Естественное освещение создается природными источниками света — прямыми солнечными лучами и диффузным светом небосвода (от солнечных лучей, рассеянных атмосферой). Естественное освещение является биологически наиболее ценным видом освещения, к которому максимально приспособлен глаз человека.

В производственных помещениях используются следующие виды естественного освещения:

  • боковое — через светопроемы (окна) в наружных стенах;
  • верхнее — через световые фонари в перекрытиях;
  • комбинированное — через световые фонари и окна.

Искусственное освещение помещений

Искусственное освещение на промышленных предприятиях осуществляется лампами накаливания и газоразрядными лампами, которые являются источниками искусственного света.

В зданиях с недостаточным естественным освещением применяют совмещенное освещение — сочетание естественного и искусственного света. Искусственное освещение в системе совмещенного освещения может функционировать постоянно (в зонах с недостаточным естественным освещением) или включаться с наступлением сумерек.

Необходимые уровни освещенности нормируются в соответствии со СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение» в зависимости от точности выполняемых производственных операций, световых свойств рабочей поверхности и рассматриваемой детали, системы освещения.

В производственных помещениях применяется общее и комбинированное (общее и местное) освещение:

  • общее — для освещения всего помещения;
  • комбинированное — для увеличения освещения только рабочих поверхностей или отдельных частей оборудования.

Применение одного только местного освещения внутри зданий не допускается.

В зависимости от функционального назначения искусственное освещение подразделяют на рабочее, аварийное, эвакуационное, охранное и дежурное.

Рабочее освещение обязательно для всех помещений и освещаемых территорий для обеспечения нормальной работы, прохода людей и движения транспорта.

Аварийное освещение устраивается для продолжения работы в тех случаях, когда внезапное отключение рабочего освещения (при аварии) и связанное с этим нарушение нормального обслуживания могут вызвать взрыв, пожар, отравление людей, длительное нарушение технологического процесса и т.п., т.е. те ситуации, в которых недопустимо прекращение работ. Аварийное освещение должно обеспечивать не менее 5% освещенности рабочих поверхностей от нормируемой при системе общего освещения, но не менее 2 лк (люкс) внутри здания и 1 лк для территорий предприятия.

Эвакуационное освещение следует предусматривать для эвакуации людей из помещений при аварийном отключении рабочего освещения в местах, опасных для прохода людей, на лестничных клетках, вдоль основных проходов в производственных помещениях, в которых работают более 50 человек.

Эвакуационное освещение должно обеспечивать освещенность в помещениях, освещенность пола основных проходов и ступенек не менее 0,5 лк. а на открытых территориях — 0,2 лк. Выходные двери общественных помещений общественного назначения, в которых могут находиться более 100 человек, должны быть отмечены световыми сигналами-указателями.

Светильники аварийного освещения для продолжения работы присоединяются к независимому источнику, а светильники для эвакуации людей — к сети независимо от рабочего освещения.

В нерабочее время, совпадающее с темным временем суток, зачастую необходимо обеспечить минимальное искусственное освещение для несения дежурств и охраны.

Для охранного освещения площадок предприятий и дежурного освещения помещений выделяется часть светильников рабочего или аварийного освещения. Наименьшая освещенность в ночное время — 0,5 лк.

Электрическими источниками света являются лампы накачивания, энергосберегающие (рис. 1) и газоразрядные лампы (рис. 2).

Основными параметрами электрических источников света являются номинальные значения напряжения (В), мощности (Вт), светового потока (лм), световой отдачи (лм/Вт) и срока службы (ч). Эти параметры устанавливаются соответствующими ГОСТами.

Лампы накаливания

Принцип действия ламп накаливания основан на тепловом действии электрического тока: вольфрамовая нить лампы, раскаленная до 2500-2700°С, излучает световой поток. Лампы накаливания в настоящее время являются наиболее массовым источником света. Их основные достоинства: широкий диапазон мощностей, напряжений и типов, приспособленных к определенным условиям применения; непосредственное включение в сеть без дополнительных аппаратов; работоспособность при значительных отклонениях напряжения в сети от номинального: почти полная независимость от условий окружающей среды (вплоть до возможности работать погруженными в воду) в том числе от температуры, компактность. Недостатками ламп накаливания являются низкий энергетический КПД (видимое излучение составляет не более 4% потребляемой электроэнергии); в спектре света преобладают инфракрасные лучи; изменение в сторону снижения светового потока и КПД в процессе эксплуатации; высокая температура на поверхности колбы (до 250-300°С через 10-12 мин после включения), малый срок службы (до 1000 ч) и резкое его снижение при незначительных превышениях напряжения питающей сети.

Энергосберегающие лампы

Энергосберегающая лампа — электрическая лампа, обладающая существенно большей светоотдачей (соотношением между световым потоком и потребляемой мощностью), чем лампы накаливания. Благодаря этому применение энергосберегающих ламп способствует эконом и и электроэнергии.

Помимо пониженного потребления световой энергии энергосберегающие лампы выделяют меньше тепла, чем лампы накаливания.

Срок службы энергосберегающей лампы колеблется от 6000 до 12 000 ч и превышает срок службы лампы накаливания в 6-15 раз. Благодаря этому облегчается использование энергосберегающих ламп в труднодоступных местах (например, в помещении с высокими потолками).

Еще одно преимущество энергосберегающих ламп заключается в том, что площадь поверхности излучения лампы больше плошади поверхности спирали накаливания, благодаря чему свет распределяется мягче, равномернее, чем свет лампы накаливания. Более равномерное распределение света энергосберегающих ламп снижает утомляемость глаз.

Энергосберегающие лампы могут иметь разную цветовую температуру, которая определяет цвет лампы: 2700°К — мягкий белый свет, 4200°К — дневной свет, 6400°К — холодный белый свет (цветовая температура измеряется градусами по шкале Кельвина). Чем ниже цветовая температура, тем цвет ближе к красному, чем выше — тем цвет ближе к синему.

Газоразрядные лампы

В газоразрядных лампах видимое излучение создается электрическим разрядом в газах или парах металлов. В большинстве случаев такое излучение имеет разную цветность и непосредственно для целей освещения малопригодно. Этот недостаток был устранен применением в газоразрядных лампах порошкообразных кристаллических светосоставов — люминофоров, набор которых позволяет получить излучение любой цветности.

Основными типами газоразрядных ламп являются трубчатые люминесцентные лампы низкого давления и лампы типа ДРЛ (дуговая, ртутная, люминесцентная).

Люминесцентные лампы выпускаются различной мощности, напряжения, формы и цветности излучения.

Трубчатые люминесцентные лампы имеют ряд преимуществ:

  • высокая световая отдача, достигающая 76 лм/Вт (при максимуме 18 лм/Вт у ламп накаливания);
  • большой срок службы, доходящий до 10 000 ч у стандартных ламп: возможность иметь различный спектральный состав света, в том числе и близкий к естественному дневному свету;
  • незначительный нагрев поверхности трубки (до 50°С);
  • относительно малая яркость светящей поверхности.

Основными недостатками этих ламп являются:

  • сложность схемы включения;
  • ограниченная единичная мощность и большие размеры при данной мощности;
  • зависимость характеристик ламп от температуры окружающей среды и напряжения питающей сети;
  • значительное (до 50%) снижение светового потока к концу срока службы;
  • вредные для зрения пульсации светового потока при питании лампы переменным током.

Освещение движущихся предметов пульсирующим потоком может привести к так называемому стробоскопическому эффекту, т.е. искаженному зрительному восприятию истинного характера движения. Так, в отдельных случаях движущийся предмет кажется неподвижным, в других — движущимся в противоположном направлении. Это крайне нежелательное и даже опасное явление устраняется путем включения ламп в разные фазы сети или же использования специальных схем включения.

Газоразрядная лампа ДРЛ конструктивно отличается от люминесцентных ламп. Она состоит из прямой кварцевой трубки (горелки), смонтированной в стеклянном баллоне, стенки которого изнутри покрыты люминофором. Внутри горелки находятся дозированная капелька ртути и газ аргон; в ее торцы впаяны вольфрамовые активированные электроды. Лампа имеет резьбовой цоколь.

Электрический разряд в парах ртути высокого давления, возникающий в лампе под действием приложенного к ней напряжения, сопровождается интенсивным излучением света, в спектре которого почти полностью отсутствуют оранжево-красные лучи. Этот недостаток устраняется люминофором, покрывающим внутренние стенки баллона и подобранным таким образом, что он под действием ультрафиолетовых лучей разряда излучает свет оранжево-красного цвета. Смешиваясь с основным световым потоком лампы, он исправляет его интенсивность и делает лампу пригодной для целей освещения.

Лампы ДРЛ рекомендуется применять для общего освещения производственных помещений преимущественно высотой 6 м и более, если по характеру работы не требуется точное различие цветов и оттенков, основных проходов и проездов с интенсивным движением транспорта и людей на территории предприятия, других участков открытых пространств, требующих повышенной освещенности.

Осветительная арматура

Световой поток большинства источников света излучается в пространстве по всем направлениям. Для рационального освещения помещения или открытого пространства требуется обычно распределить световой поток источника света вполне определенным образом: направить его вниз (в нижнюю полусферу) или вверх (верхнюю полусферу), в одних случаях распределить его более или менее равномерно на большой площади, в других — сконцентрировать на небольшом участке (рабочем месте) и т.д. Для такого перераспределения светового потока применяют осветительную арматуру.

Основное назначение осветительной арматуры — перераспределение светового потока источника света. Кроме того, она предохраняет зрение работающих от чрезмерной яркости источников света, защищает лампу от механических повреждений, а полости расположения источника света и патрона — от воздействия окружающей среды, служит для крепления источника света, проводов, пускорегулирующих аппаратов (для газоразрядных источников) и других конструктивных узлов и деталей светового прибора.

Осветительная арматура рассчитывается на использование лампы определенной мощности, допустимой для данного типа светового прибора.

Различают две группы осветительных приборов: ближнего действия (светильники) и дальнего действия (прожекторы).

Светильники — источники света, заключенные в арматуру.- предназначены для правильного распределения светового потока и защиты глаз от чрезмерной яркости источника света. Арматура защищает источник света от механических повреждений, а также дыма, пыли, копоти, влаги, обеспечивает крепление и подключение к источнику питания.

По конструктивному исполнению светильники бывают открытыми, защищенными, закрытыми, пыленепроницаемыми, влагозащищенными, взрывозащищенными.

В зависимости от распределения светового потока светильники разделяются на светильники прямого, рассеянного и отраженного света.

  • светильники прямого света более 80% светового потока направляют в нижнюю полусферу за счет внутренней отражающей эмалевой поверхности;
  • светильники рассеянного света излучают световой поток в обе полусферы: одни — 40-60% светового потока вниз, другие — 40-60% вверх;
  • светильники отраженного света более 80% светового потока направляют вверх, на потолок, а отражаемый от него свет направляется вниз, в рабочую зону.

В помещениях с невысокими отражающими свойствами стен и потолков целесообразно применять светильники прямого света. В помещениях. стены и потолки которых обладают высокими отражающими свойствами, надлежит устанавливать светильники отраженного света. В помещениях с большой площадью и небольшой высотой целесообразно использовать светильники рассеянного света.

С помощью соответствующего размещения светильников в объеме рабочего помещения создается система освещения. Общее освещение может быть равномерным или локализованным.

Правила и нормы искусственного освещения основываются на закономерностях, определяющих работоспособность органов зрения. Глаз непосредственно реагирует на яркость, и именно яркость объекта (при прочих равных условиях) определяет условия видения. Однако расчет и измерение яркости весьма затруднительны, поэтому в качестве нормируемой величины принята освещенность, которая в большинстве случаев пропорциональна яркости.

Искусственные источники света

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

Лампы накаливания относятся к источникам света теплового излучения. Видимое излучение (свет) в них получается в результате нагрева электрическим током вольфрамовой нити.

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, если изнутри колбы покрыты люминофором, который под действием ультрафиолетового излучения, испускаемого электрическим разрядом, светится, преобразуя тем самым невидимое ультрафиолетовое излучение в свет.

Лампы накаливания наиболее широко распространены в быту из-за своей простоты, надежности и удобства эксплуатации. Находят они применение и на производстве, организациях и учреждениях, но в значительно меньшей степени. Это связано с их существенными недостатками: низкой светоотдачей — от 7 до 20 лм/Вт (светоотдача лампы — это отношение светового потока лампы к ее электрической мощности); небольшим сроком службы — до 2500 часов; преобладанием в спектре желтых и красных лучей, что сильно отличает спектральный состав искусственного света от солнечного. В маркировке ламп накаливания буква В обозначает вакуумные лампы, Г — газонаполненные, К — лампы с криптоновым наполнением, Б — биспиральные лампы.

Газоразрядные лампы получили наибольшее распространение на производстве, в организациях и учреждениях прежде всего из-за значительно большей светоотдачи (40... 110) лм/Вт) и срока службы (8000... 12 000 часов). Из-за этого газоразрядные лампы в основном применяются для освещения улиц, иллюминации, световой рекламы. Подбирая сочетание инертных газов, паров металлов, заполняющих колбы ламп, и люминоформа, 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, излучаемый такими лампами, близок по своему спектру к солнечному свету.