1. Естественное освещение, создаваемое прямыми солнечными лучами и рассеянным светом небосвода и меняющимся в зависимости от географической широты, времени года и суток, степени облачности и прозрачности атмосферы;

2. Искусственное освещение, создаваемое электрическими источниками света;

3. Совмещенное освещение, при котором недостаточное по нормам естественное освещение дополняют искусственным.

Конструктивно естественное освещение подразделяют на:

1. Боковое (одно- и двухстороннее), осуществляемое через световые проемы в наружных стенах;

2. Верхнее – через аэрационные и зенитные фонари, проемы в кровле и перекрытиях;

3. Комбинированное – сочетание верхнего и бокового освещения.

Искусственное освещение по конструктивному исполнению может быть двух видов – общее и комбинированное.

Систему общего освещения применяют в помещениях, где по всей площади выполняются однотипные работы (литейные, сварочные гальванические цехи), а также в административных, конторских и складских помещениях. Различают общее равномерное освещение (световой поток распределяется равномерно по всей площади без учета расположения рабочих мест) и общее локализованное освещение (с учетом расположения рабочих мест).

При выполнении точных зрительных работ (например, слесарных, токарных, контрольных) в местах, где оборудование создает глубокие, резкие тени или рабочие поверхности расположены вертикально (штампы, гильотинные ножницы), наряду с общим освещением применяют местное. Совокупность местного и общего освещения называют комбинированным освещением. Применение одного местного освещения внутри производственных помещений не допускается. Поскольку образуются резкие тени, зрение быстро утомляется и создается опасность производственного травматизма.

По функциональному назначению искусственное освещение подразделяют на рабочее, аварийное и специальное, которое может быть охранным, дежурным, эвакуационным, эритемным, бактерицидным и др. (5).

Рабочее освещение предназначено для обеспечения нормального выполнения производственного процесса, прохода людей, движения транспорта и является обязательным для всех производственных помещений.

Аварийное освещение устраивают для продолжения работы в тех случаях, когда внезапное отключение рабочего освещения (при авариях) и связанное с этим нарушение нормального обслуживания оборудования могут вызвать взрыв, пожар и т.д.

Эвакуационное освещение предназначено для обеспечения эвакуации людей из производственного помещения при авариях и отключении рабочего освещения; организуется в местах, опасных для прохода людей: на лестничных клетках, вдоль основных проходов производственных помещений, в которых работают боле 50 человек.

Охранное освещение устраивают вдоль границ территорий, охраняемых специальным персоналом. Наименьшая освещенность в ночное время 0,5 лк.

Бактерицидное облучение («освещение») создается для обеззараживания воздуха, питьевой воды, продуктов питания. Эритемное облучение создается в производственных помещениях, где недостаточно солнечного света (северные районы, подземные сооружения). Они стимулируют обмен веществ, кровообращение, дыхание и другие функции организма человека.

2. Единицы измерения

Правильно спроектированное и рационально выполненное освещение производственных помещений оказывает положительное психофизиологическое воздействие на работающих, способствует повышению эффективности и безопасности труда, снижает утомление и травматизм, сохраняет высокую работоспособность.

Ощущение зрения происходит под воздействием видимого излучения (света), которое представляет собой электромагнитное излучение с длиной волны 0,38…0,76 мкм. Чувствительность зрения максимальна к электромагнитному излучению с длиной волны 0,555 мкм (желто-зеленый цвет) и уменьшается к границам видимого спектра.

Освещение характеризуется количественными и качественными показателями. К количественным показателям относятся (1):

1) световой поток – часть лучистого потока, воспринимаемая человеком как свет, характеризует мощность светового излучения. Единица измерения- люмен (лм). 1 люмен равен количеству световой энергии в 1 Дж, проходящий через единицу площади 1 м²;

2) сила света – пространственная плотность излучаемого потока, определяется отношением светового потока к величине телесного угла, в котором он определен. Единицей измерения является кандела (кд);

3) освещенность – определяется как световой поток, приходящийся на единицу площади освещаемой поверхности. Единица измерения – люкс (лк). 1 лк – освещенность поверхности в 1 м², на которую падает световой поток в 1 лм.

4) яркость – это уровень светового ощущения, величина, которую непосредственно воспринимает наш глаз. Измеряется в кд/м² или в нитах (нт). 1 нит равняется силе света в 1 канделу с площади в 1 м² в направлении, перпендикулярном площадке. Так, яркость горящей свечи и голубого неба равна приблизительно 1 кд/м². Яркость солнца в полдень 15000 кд/м². При яркости больше 0,75 кд/м² происходит сужение зрачка.

Для качественной оценки условий зрительной работы используют такие показатели как фон, контраст объекта с фоном, коэффициент пульсации освещенности, показатель освещенности, спектральный состав света.

Фон - это поверхность, на которой происходит различение объекта. Фон характеризуется способностью поверхности отражать падающий на нее световой поток. Эта способность (коэффициент отражения) определяется как отношение отраженного от поверхности светового потока к падающему на нее световому потоку.

Контраст объекта с фоном – степень различения объекта и фона – характеризуется соотношением яркостей рассматриваемого объекта (точки, линии, знаки, пятна и других элементов).

Коэффициент пульсации освещенности k_Е – это критерий глубины колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока

k_Е= 100 (Е_max - Е_min) / (2Е_ср),

где Е_max, Е_min, Е_ср– максимальное, минимальное и среднее значение освещенности за период колебаний.

Показатель ослепленности Р_о– это критерий оценки слепящего действия, создаваемого осветительной установкой,

Р_о = 1000 (V₁ / V₂ – 1),

где V₁ и V₂– видимость объекта различения соответственного при экранировании и наличии ярких источников света в поле зрения.

Экранирование источников света осуществляется с помощью щитков, козырьков и т.п.

Видимость V характеризует способность глаза воспринимать объект. Она зависит от освещенности, размера объекта, его яркости, контраста объекта с фоном, длительности экспозиции (2, 5).

3. Источники света

Источники света, применяемые для искусственного освещения, делят на две группы:

- газоразрядные лампы;

- лампы накаливания (3).

Лампы накаливания относятся к источникам света теплового излучения. Видимое излучение в них получается в результате нагрева электрическим током вольфрамовой нити. В газоразрядных лампах излучение оптического диапазона спектра возникает в результате электрического разряда инертных газов и паров металлов, а также за счет явлений люминисценции, которое невидимое ультрафиолетовое излучение преобразует в видимый свет.

Благодаря удобству в эксплуатации, простоте в изготовлении, низкой инерционности при включении, отсутствии дополнительных пусковых устройств, надежности работы при колебаниях напряжения и при различных метеорологических условиях окружающей среды лампы накаливания находят широкое применение в промышленности.

В последние годы все большее распространение получают галогеновые лампы – лампы накаливания с иодным циклом. Наличие в колбе паров иода позволяет повысить температуру накала нити. Пары вольфрама, испаряющиеся с нити накаливания, соединяются с иодом и вновь оседают на вольфрамовую спираль, препятствуя распылению вольфрамовой нити и увеличивая срок службы лампы. Спектр излучения галогеновой лампы более близок к естественному (2).

Основным преимуществом газоразрядных ламп перед лампами накаливания является большая световая отдача и большой срок службы. А недостатком – пульсация светового потока, что может привести к появлению стробоскопического эффекта, заключающегося в искажении зрительного восприятия.

4. Нормирование (СН и П)

Естественное и искусственное освещение в помещениях регламентируется нормами СН и П 23-05 – 95 в зависимости от характера зрительной работы, системы и вида освещения, фона, контраста объекта с фоном. Характеристика зрительной работы определяется наименьшим размером объекта различения (например, при работе с приборами – толщиной линии градуировки шкалы, при чертежных работах – толщиной самой тонкой линии). В зависимости от размера объекта различения все виды работ, связанные со зрительным напряжением, делятся на восемь разрядов, которые в свою очередь в зависимости от фона и контраста объекта с фоном делятся на четыре подразряда.

Искусственное освещение нормируется количественными (минимальной освещенностью) и качественными показателями (показателями ослепленности и дискомфорта, коэффициентом пульсации освещенности). Принято раздельное нормирование искусственного освещения в зависимости от применяемых источников света и системы освещения. Нормативное значение освещенности для газорязрядных ламп при прочих равных условиях из-за их большей светоотдачи выше, чем для ламп накаливания. При комбинированном освещении доля общего освещения должна быть не менее 10% нормируемой освещенности. Эта величина должна быть не менее 150 лк для газоразрядных ламп и 50 лк для ламп накаливания.

Для ограничения слепящего действия светильников общего освещения в производственных помещениях показатель ослепленности не должен превышать 20…80 единиц в зависимости от продолжительности и разряда зрительной работы. При освещении производственных помещений газорязрядными лампами, питаемыми переменным током промышленной частоты 50 Гц, глубина пульсаций не должна превышать 10…20% в зависимости от характера выполняемой работы.

При определении нормы освещенности следует учитывать также ряд условий, вызывающих необходимость повышения уровня освещенности, выбранного по характеристике зрительной работы. Увеличение освещенности следует предусматривать, например, при повышенной опасности травматизма или при выполнении напряженной зрительной работы I…IV разрядов в течение всего рабочего дня. В некоторых случаях следует снижать норму освещенности, например, при кратковременном пребывании людей в помещении (4).

Естественное освещение характеризуется тем, что создаваемая освещенность изменяется в зависимости от времени суток, года, метеорологических условий. Поэтому в качестве критерия оценки естественного освещения принята относительная величина – коэффициент естественной освещенности КЕО, не зависящей от вышеуказанных параметров. КЕО – это отношение освещенности в данной точке внутри помещения Е_вн к одновременному значению наружной горизонтальной освещенности Е_н, создаваемой светом полностью открытого небосвода, выраженное в процентах, то есть КЕО = 100 Е_вн/ Е_н.

Принято раздельное нормирование КЕО для бокового и верхнего естественного освещения. При боковом освещении нормируют минимальное значение КЕО в пределах рабочей зоны, которое должно быть обеспечено в точках, наиболее удаленных от окна; в помещениях с верхнем и комбинированном освещении – по усредненному КЕО в пределах рабочей зоны. Нормированное значение КЕО с учетом характеристики зрительной работы, системы освещения, района расположения зданий на территории страны

е_н = КЕОmc,

где КЕО – коэффициент естественной освещенности; определяется по СН и П 23-05 – 95; m – коэффициент светового климата, определяемый в зависимости от района расположения здания на территории страны; с – коэффициент солнечности климата, определяемый в зависимости от ориентации здания относительно сторон света; коэффициенты m и с определяют по таблицам СН и П 23-05 – 95 (2).

Совмещенное освещение допускается для производственных помещений, в которых выполняются зрительные работы I и II разрядов; для производственных помещений, строящихся в северной климатической зоне страны; для помещений, в которых по условиям технологии требуется выдерживать стабильными параметры воздушной среды. При этом общее искусственное освещение помещений должно обеспечиваться газоразрядными лампами, а нормы освещенности повышаются на одну ступень.

5. Мероприятия по улучшению искусственного освещения

Основной задачей производственного освещения является поддержание на рабочем месте освещенности, соответствующей характеру зрительной работы. Увеличение освещенности рабочей поверхности улучшает видимость объектов за счет повышения их яркости, увеличивает скорость различия деталей, что сказывается на росте производительности труда. Так, при выполнении отдельных операций на главном конвейере сборки автомобилей при повышении освещенности с 30 до 75 лк производительность труда повысилась на 8%. При дальнейшем повышении до 100 лк – на 28%. Дальнейшее повышение освещенности не дает роста производительности. Отсюда вывод – при проведении мероприятий по улучшению искусственного освещения его можно повышать до 100 лк (5).

При организации производственного освещения необходимо обеспечить равномерное распределение яркости на рабочей поверхности и окружающих предметах. Перевод взгляда с ярко освещенной на слабо освещенную поверхность вынуждает глаз переадаптироваться, что ведет к утомлению зрения и соответственно к снижению производительности труда.

Производственное освещение должно обеспечивать отсутствие в поле зрения работающего резких теней. Наличие резких теней искажает размеры формы объектов различения и тем самым повышает утомляемость, снижает производительность труда. Особенно вредны движущиеся тени, которые могут привести к травмам. Тени необходимо смягчать, применяя, например, светильники со светорассеивающими молочными стеклами.

Для улучшения видимости объектов в поле зрения работающего должна отсутствовать прямая и отраженная блескость. Блескость – повышенная яркость светящихся поверхностей, вызывающая нарушение зрительных функций. Блескость ограничивают уменьшением яркости источников света, правильным выбором защитного угла светильника, увеличением высоты подвеса светильников, правильным направлением светового потока на рабочую поверхность, а также изменением угла наклона рабочей поверхности. Там, где это возможно, блестящие поверхности следует заменять матовыми.

При организации производственного освещения следует выбирать необходимый спектральный состав светового потока. Для создания правильной цветопередачи применяют монохроматический свет, усиливающий одни цвета и ослабляющий другие (1, 2, 5).

Осветительные установки должны быть удобны и просты в эксплуатации, долговечны, отвечать требованиям эстетики, электробезопасности, а также не должны быть причиной возникновения взрыва или пожара. Обеспечение указанных требований достигается применением защитного зануления или заземления, ограничением напряжения питания переносных местных светильников, защитой элементов осветительных сетей от механических повреждений и т. п.

При эксплуатации осветительных установок необходимо проводить регулярную очистку остекленных проемов и светильников от загрязнений, своевременную замену перегоревших ламп, контроль напряжений в осветительной сети, систематический ремонт элементов светотехнической и электрической частей осветительной установки. Чистка стекол световых проемов должна производиться не менее двух раз в год для помещений с незначительным выделением пыли и не реже четырех раз в год для помещений со значительным выделением пыли. Чистка светильников должна производиться 4…12 раз в год. Проверка уровня освещенности в контрольных точках помещения или на отдельных рабочих местах производится не реже одного раза в год.

Список литературы

1. Безопасность жизнедеятельности / Под ред. Э.А.Арустамова.-М.: Дашков и К,2000.-678с.

2. Безопасность жизнедеятельности / Под ред. С.В.Белова.-М.: Высш. шк.,1999.-448с.

3. Кукин П.П., Лапин В.Д. и др. Безопасность жизнедеятельности.-м.: высш. шк.,1999.-318с.

4. Топоров И.К. Основы безопасности жизнедеятельности.-М.: Просвещение,1996.-158с.

5. Хван Т.А., Хван П.А. Безопасность жизнедеятельности. Серия «Учебники и учебные пособия».-Ростов н/Д: «Феникс»,2000.-С.68-76.