Виды и системы производственного освещения

В зависимости от природы источника световой энергии различают три вида освещения: естественное, искусственное и совмещенное.

Естественное освещение - освещение помещений светом неба (прямым или отраженным), проникающим сквозь световые проемы в наружных ограждающих конструкциях. Естественное освещение создается природными источниками света - прямыми солнечными лучами (80%) и диффузным светом небосвода (20%, то есть остальные солнечных лучей, рассеянных атмосферой).

Естественное освещение - это биологически наиболее ценный вид освещения, к которому максимально приспособлен глаз человека. Его действие определяется высокой интенсивностью светового потока и благоприятным спектральным составом, сочетающим равномерное распределение энергии в зоне видимого, ультрафиолетового и инфракрасного видов излучений. Естественное освещение является фактором, определяющим не только уровень освещенности и условия видимости, но и положительно психофизиологически влияет на человека благодаря непосредственной связи с окружающим миром через световые проемы.

Однако с светотехнического стороны естественный свет имеет ряд недостатков, особенно ощутимых в производственных помещениях:

• трудно обеспечить рациональное освещение всей площади цеха из-за специфического расположения оконных проемов;

• прямые солнечные лучи имеют ослепительную яркость и потому недопустимы на рабочем месте;

• зависимость освещенности от времени суток и времени года, географической широты, степени облачности и загрязнения атмосферы.

По строительным нормам и правилам СНиП П-4-79 необходимо, чтобы все производственные, подсобные, складские и вспомогательные помещения были обеспечены дневным светом (для помещений с постоянным пребыванием людей).

Исключения составляют подземные сооружения, склады с кратковременным пребыванием в них людей, фотолаборатории и другие технологические помещения.

Освещенность, создаваемая рассеянным дневным светом в открытом месте, различна для разных широт, времени года и времени суток, поэтому естественное освещение нельзя количественно оценивать значением освещенности. Для оценки естественного освещения принята относительная величина - коэффициент естественной освещенности (КПО).

КПО - отношение естественной освещенности ЭВП, создаваемой в некоторой точке заданной площади внутри помещения светом неба (непосредственным или отраженным), к одновременному значению наружной горизонтальной освещенности Эз, создаваемой светом полностью открытого небосвода. КПО выражается в процентах и определяется по формуле:

Естественное освещение производственных помещений осуществляется:

- Боковым светом - одно- и двустороннее через светопрорези (окна) в наружных стенах;

- Верхним светом - через световые фонари - проемы в перекрытиях;

- Комбинированным светом - через световые фонари - проемы в перекрытиях и окна.

Естественное освещение верхним и комбинированным светом обеспечивает большую равномерность уровня освещенности, чем сбоку. При применении только бокового освещения создается высокая освещенность вблизи окон и низкая в глубине цеха, и при этом возможно образование теней от оборудования больших размеров.

Практика показывает, что использование одного естественного света для промышленных зданий недостаточно из-за несовершенства применяемых светопрозрачных конструкций и неудовлетворительную их эксплуатацию.

В домах с недостаточным естественным освещением применяют совмещенное освещение - освещение, при котором недостаточное по нормам естественное освещение дополняется искусственным. Оно используется при выполнении работ высокой точности в районах северной климатической зоны, в многопролетных зданиях с большой шириной.

Искусственное освещение промышленных предприятий осуществляется искусственными источниками света. Внедрение новых технологических процессов, требующих напряжения зрения, дальнейшее развитие компактности застройки, массовое применение блоков промышленных сооружений неизбежно связано с усилением роли искусственного освещения, в ряде случаев остается единственным (безоконные промышленные здания и сооружения) или дополняет недостаточное естественное освещение в отдаленных от светопроемах зонах помещения (в безлихтарних и многоэтажных домах). В настоящее время разработаны осветительные установки (ОУ), которые по яркости, характеру, спектром излучаемого света приближаются к естественному спектра, что позволяет дополнять искусственным "дневным" светом недостаток естественного света. Однако использование искусственного освещения связано с затратами энергии, трудностями его монтажа, высокой стоимостью и требует постоянного надзора за эксплуатацией ОУ.

По функциональному назначению искусственное освещение подразделяется на рабочее, аварийное, эвакуационное, охранное и дежурное.

По способу расположения источников света - на общее, местное и комбинированное.

Общее освещение - это освещение, при котором светильники размещаются в верхней зоне помещения равномерно, без учета расположения рабочих мест (общее равномерное освещение) или оборудуются в зависимости от расположения оборудования рабочих мест (общее локализованное освещение).

Общее равномерное размещение светильников (в прямоугольном или шахматном порядке) для создания рациональной освещенности применяют при выполнении однотипных работ во всем помещении, при большой плотности рабочих мест (сборочные цеха при отсутствии конвейера, деревообрабатывающие и др.).

Общее локализованное освещение предусматривается для обеспечения на ряде рабочих мест освещенности в определенной площади (термическая печь, кузнечный молот и т.д.), когда у каждого из них оборудуют дополнительный светильник (например, кососвит), а также при выполнении на участках цеха различных по характеру работ или за наличии затените-ного оборудования.

Местное освещение дополняет общего и создается светильниками, концентрируют световой поток непосредственно на рабочем месте.

Местное освещение бывает стационарным и переносным (напряжение 12-36 В) и служит для освещения только рабочих мест.

Применение одного местного освещения в производственном помещении санитарными нормами не допускается, так как одно местное освещение не обеспечивает достаточную равномерность освещения соседних зон.

При этом нужно иметь в виду, что освещенность рабочей поверхности, создаваемая светильниками общего освещения, при системе комбинированного освещения должна составлять 10% от нормы, но не менее 150 лк при использовании газоразрядных ламп и 50 лк при лампах накаливания.

Аварийное освещение - освещение для продолжения работы при аварийном отключении рабочего освещения. Аварийное освещение (химические заводы, металлургические комбинаты) предусматривается, если отключение рабочего освещения может вызвать:

• взрывы, пожары, отравления людей;

• длительное нарушение технологического процесса;

• нарушение работы таких объектов, как электростанции, насосные станции водоснабжения, канализации и теплофикации и др .;

• для производственных помещений с количеством работников в них более 50 человек.

Аварийное освещение должно рассчитываться следующим образом:

но не менее 2 лк внутри здания и 1 лк снаружи.

Питание аварийного освещения должно быть надежным и осуществляться от независимого источника снабжения (аккумулятор, дизельная электростанция (ДЭС), система шин от других источников питания).

При исчезновении напряжения на рабочих шинах сеть аварийного освещения автоматически включается.

Эвакуационное освещение (аварийное освещение для эвакуации) - освещение для эвакуации людей из помещения при аварийном отключении рабочего освещения.

Эвакуационное освещение создается в местах, опасных для прохода людей, в проходах и на лестницах, предусмотренных для эвакуации людей (более 50 человек) основными проходами производственных помещений, в которых работает более 50 человек. На открытых территориях Еmin = 0,2 лк, в помещениях Еmin = 0,5 лк.

Охранное освещение предусматривается вдоль границ охраняемой территории в ночное время. Минимальное охранное освещение Еmin = 0,5 лк на уровне земли или на уровне 0,5 м от земли на одной стороне вертикальной площади, перпендикулярной к линии границы.

Для охранного, а также очередного (освещение в нерабочее время) освещения обычно выделяется часть светильников рабочего или аварийного освещения.

К источникам искусственного освещения относятся лампы накаливания и газоразрядные лампы.

Лампы накаливания относятся к источникам света теплового излучения, в их спектре преобладают желто-красные лучи, искажает цветовое восприятие. Они значительно уступают газоразрядным источникам света за световой отдачей и по Светопередача, по сроку службы, ограничивает их применение на производстве. Однако они являются наиболее надежным источником света в связи с элементарно простой схемой их включения, простотой конструкции и эксплуатации, малыми габаритами, большой номенклатурой, практически постоянным свитлопотоком п - 6 ... +7%, а условия внешней среды, включая температуру воздуха, не влияют на их работу.

В газоразрядных лампах используется явление люминесценции ("холодное свечение»). Свет возникает в результате электрического разряда в газе, парах металлов или в смеси газа с парами. К ним относят различные типы люминесцентных ламп низкого давления с разным распределением светового потока по спектру лампы дневного света (ЛД), белого света (ЛБ), холодного белого света (ЛХБ), с улучшенной цветопередачей (ЛДЦ), близкие по спектру к солнечному света (ЛЕ), дуговые ртутные лампы высокого давления с исправленной цветностью (ДРЛ) ксеноновые (Дксн), основанные на излучении дугового разряда в тяжелых инертных газах; натриевые высокого давления (ДНаТ) и металлогалогенные (ДРИ) с добавлением йодидов металлов. Лампы ЛБ, ЛДЦ применяются в случаях, когда предъявляются высокие требования к различению цвета, а в других случаях - лампы ЛБ как наиболее экономичные. Лампы ДРЛ рекомендуются для производственных помещений, если работа не связана с разрешением цветов (в высоких цехах машиностроительных, металлургических предприятий и т.п.) и для наружного освещения.

Лампы ДРИ имеют высокую световую отдачу и улучшенную цветность, применяются для освещения помещений большой высоты и площади, строительных площадок, карьеров и т. Ксеноновые лампы используют для освещения проездов горнорудных карьеров, территорий промышленных предприятий.

Газоразрядные лампы имеют значительную световую отдачу, экономические (срок службы составляет 5000 часов и более), создают равномерное освещение в поле зрения, не вызывают тепловых излучений, спектр излучения близок к естественному. Люминесцентные лампы применяются при точных работах, требующих правильной цветопередачи, значительного напряжения зрения и внимания (радиотехническая, полиграфическая, текстильная промышленность, приладе-, машиностроения и др.), В помещениях с недостаточным естественным освещением, в безлихтарних, безоконных домах и т. д. Основные характеристики ламп приведены в табл. 3.2.

Таблица 8.2. Основные характеристики ламп

Показатель Лампы накаливания Люминесцентные лампы
Номинальное напряжение, В 127-220 127-220
Электрическая мощность, Вт 15-1500 10-80
Световой поток, лм (при напряжении 220 В) 300-1700 300-3000
Световая отдача η = Ф / W лм / Вт (определяет экономичность лампы) 10-20 30-60 (ДРЛ-50 лм / Вт)
Срок службы, часов до 2500 5000-10000 (до 14000)

Сравнение характеристик показывает, что люминесцентные лампы имеют ряд преимуществ по сравнению с лампами накаливания (по световой отдачей, сроком службы, спектром излучения). Однако люминесцентные лампы имеют и недостатки:

• повышенный коэффициент пульсации (КП <15%);

• сложнее устройства (наличие пускорегулирующего устройства);

• сумеречный эффект;

• низкая мощность;

• не решен вопрос обезвреживания ламп (наличие ртути)

• небольшая номенклатура;

• стробоскопический эффект (мнимые изменение или прекращение движения предмета, освещаемого светом, периодически меняется с определенной частотой)

• шум дросселей.

Указанные лампы работают в нормальном режиме только при температуре воздуха 15-25 ° С, при больших или меньших температурах световая отдача снижается. Ограничивается их применения в пожаро- и взрывоопасных производствах.

Однако согласно СНиП II-4-79 для освещения производственных помещений следует предусматривать газоразрядные лампы низкого и высокого давления (люминесцентные, ДРЛ, металлогалогенные, натриевые, ксеноновые). В случае невозможности или при технико-экономической нецелесообразности применения газоразрядных источников допускается использование ламп накаливания.

На ряде промышленных предприятий - в производстве полупроводников, радиотехники, микроэлектроники и в других отраслях - в связи с необходимостью поддержания постоянных условий микроклимата, высокой чистоты воздуха или особого светового режима работа проводится в условиях только искусственного освещения (безлихтарни и безоконные производственные помещения) . Работа в таких зданиях приводит к психологическому дискомфорту, поэтому строительство таких сооружений допустимо лишь при строгом техническом обосновании и соблюдении всех гигиенических требований к помещениям без естественного света.

Рациональное освещение в значительной степени зависит от выбора осветительного прибора.

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

По распределению светового потока в пространстве светильники делятся на следующие группы:

1) светильники прямого света, от 50 до 90% всего светового потока направляют в нижнюю полусферу;

2) светильники отраженного света с излучением в верхнюю полусферу от 55 до 90% светового потока;

3) светильники рассеянного света.

Такое деление основывается на отношении светового потока, излучаемого в нижнюю сферу, к полному светового потока светильника.

В зависимости от конструктивного исполнения различают светильники:

- Открыты:

- Закрытые;

- Пыленепроницаемые, пылезащитные (герметичные от пыли)

- Влагозащитные; которые не пропускают влагу;

- Взрывозащитные;

- Взрывонепроницаемые, повышенной надежности по взрыву.

По назначению светильники бывают: для общего и местного освещения. Светильники можно выбрать в зависимости от характеристики окружающей среды.

Следует отметить, что эффективность осветительных установок в процессе эксплуатации может снизиться, поэтому необходим систематический надзор за их состоянием, своевременное чистки арматуры и стеклянных поверхностей и ламп от пыли, копоти, покраска оборудования, стен, потолка.

С помощью соответствующего размещения светильников в рабочем помещении создается система освещения.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   След >