Трефилов В. (ред.) Методы и средства защиты человека от опасных и вредных производственных факторов

Подождите немного. Документ загружается.

увеличением мощности источников света (ламп) при одинаковой высоте свеса

над участками (рабочими местами) где требуется большая освещенность. При

отсутствии однозначной рекомендации выбор системы освещения производится

с учетом особенностей проектируемого объекта.

Система комбинированного освещения применяется для производствен-

ных помещений, где выполняются зрительные работы I, II, III, IV, Va и Vб раз-

рядов. Ее рекомендуется применять:

а) для работ I, IIа и IIб разрядов — во всех случаях;

б) для работ IIв, IIг, III и IV разрядов — в тех случаях, когда зрительная

работа отличается специфическими требованиями к освещению (необходи-

мость направленного света при различении мелких объемных объектов или

при работе с блестящими изделиями и т.п.);

в) во всех случаях, когда имеется затенение рабочей зоны конструктив-

ными элементами производственного оборудования, для работ IIв, IIг, III, IVa и

IVб разрядов — в случае технико-экономической целесообразности; зависящей

кроме светотехнических характеристик установки местного освещения еще от

площади, приходящейся на одно рабочее место.

При наличии в одном помещении рабочих зон (где компактно расположе-

но основное технологическое оборудование) и вспомогательных площадей (где

хранится запас материалов и полуфабрикатов, необходимых для работы в тече-

ние смены, а также готовая продукция в ожидании транспортировки) общее ос-

вещение рекомендуется проектировать локализованным при любой системе ос-

вещения. При этом нормируемая освещенность должна быть обеспечена в ра-

бочей зоне, а на вспомогательных площадях допускается менее интенсивное

освещение, например по VIIa разряду.

В случае необходимости временного увеличения освещенности на от-

дельных рабочих местах при выполнении основных или ремонтных работ пре-

дусматриваются штепсельные розетки для присоединения переносных ОП.

Многие виды технологического оборудования поставляются вместе с уст-

ройством местного освещения, и тогда в проектах освещения необходимо пре-

дусматривать только подводку для электрического питания этих устройств, если

таковая не учитывается в проекте силового электрооборудования. При отсут-

ствии устройств местного освещения в технологическом оборудовании они

должны предусматриваться в проектах освещения. Применение одного местно-

го освещения не допускается.

В административно-бытовых и вспомогательных помещениях, как прави-

ло, предусматривается общее равномерное освещение. В больших производст-

венных и общественных зданиях из общего освещения (рабочего, аварийного и

эвакуационного) при необходимости могут выделяться ОП дежурного освеще-

ния, используемого при уборке помещения и для его охраны.

В установках НО для обеспечения минимальных условий освещения в

нерабочее и ночное время из основного освещения выделяется часть ОП или

прожекторов на территориях промышленных предприятий для дежурного ос-

вещения; в городах и населенных пунктах при нормируемой средней яркости

0,4 кд/м

и выше или средней освещенности 4 лк и выше – для ночного освеще-

278

ния. Количественные и качественные параметры дежурного (внутреннего и на-

ружного) и ночного освещения не нормируются.

Совмещенное освещение – освещение, при котором недостаточное по

нормам естественное освещение дополняется искусственным. Предусматрива-

ется для производственных помещений, в которых выполняются точные зри-

тельные работы (I – III разрядов), а также в тех случаях когда по условиям тех-

нологии и организации производства или климата в месте строительства требу-

ются объемно-планировочные решения, которые не позволяют обеспечить нор-

мированное значение коэффициента естественного освещения (многоэтажные

здания большой ширины, одноэтажные многопролетные здания с пролетами

большой ширины и т.п.). В других случаях, например, когда технико-

экономическая целесообразность совмещенного освещения по сравнению с ес-

тественным подтверждена соответствующими расчетами; или в соответствии с

нормативными документами по строительному проектированию зданий и со-

оружений отдельных отраслей промышленности.

14.6 Основные светотехнические характеристики и понятия

Производственное освещение характеризуется количественными и каче-

ственными показателями. Количественные показатели характеризуются основ-

ными светотехническими величинами, к которым относятся световой поток, си-

ла света, освещенность и яркость.

Качественными показателями, определяющими условия зрительной рабо-

ты, являются: фон, контраст объекта различения с фоном, показатель ослеплён-

ности, коэффициент пульсации освещенности, показатель дискомфорта.

Световой поток (F) — мощность лучистой энергии, оцениваемая глазом

по произведенному ею световому ощущению. Световой поток измеряется в лю-

менах (лм).

Сила света (I) — пространственная плотность светового потока. Сила

света определяется отношением светового потока к телесному углу, в пределах

которого световой поток распределен равномерно, и измеряется в канделах (кд).

I =

где I — сила света, кд;

F — световой поток, лм;

w — телесный угол, ср.

Телесный угол (w) — часть пространства, ограниченная конусом, имею-

щим вершину в центре сферы и опирающимся на ее поверхность. Телесный

угол определяется отношением площади (S), которую конус вырезает на по-

верхности сферы, к квадрату радиуса (r) этой сферы и измеряется в стерадианах

(ср), т.е. когда S= r

Освещенность (Е) — поверхностная плотность светового потока. Осве-

щенность определяется отношением светового потока, падающего на элемент

поверхности, содержащий данную точку, к площади этого элемента и измеряет-

ся в люксах (лк).

279

E =

где Е — освещенность, лк;

F — световой поток, падающий на элемент поверхности, лм;

S — площадь элемента поверхности, м

Яркость поверхности (В) — светотехническая величина, непосредствен-

но воспринимаемая глазом. Яркость поверхности определяется отношением си-

лы света в данном направлении к площади проекции излучающей поверхности

на плоскость, перпендикулярную к данному направлению излучения.

α⋅

cosS

где В — яркость поверхности, кд/м

;

I — сила света, кд;

S — площадь излучающей поверхности, м

;

α — угол между направлением излучения и плоскостью поверхности,

град.

При обычных условиях яркость 30000 кд/м

является слепящей. Гигиени-

чески приемлемой считается яркость до 5000 кд/м

Фон — поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различе-

ния, на котором он рассматривается.

Фон считается:

светлым — при коэффициенте отражения поверхности более 0,4;

средним — от 0,2 до 0,4;

темным — менее 0,2.

При этом коэффициент отражения поверхности определяется отношением

отражаемого от поверхности светового потока (Ф

отр

) к падающему на нее свето-

вому потоку (Ф

пад

Контраст объекта различения с фоном (К) определяется отношением аб-

солютной величины разности между яркостью объекта и фона к яркости фона

по формуле

фо

−

где L

— яркость объекта различения, кд/м

;

— яркость фона, кд/м

Контраст объекта различения с фоном считается:

большим — при К более 0,5 (объект и фон резко различаются по яркости);

средним — при К от 0,2 до 0,5 (объект и фон заметно различаются по яр-

кости);

малым — при К менее 0,2 (объект и фон мало различаются по яркости).

Показатель ослепленности (Р) — критерий оценки слепящего действия

осветительной установки, определяемый по формуле

Р= (S - 1)1000,

где S — коэффициент ослепленности, определяемый отношением пороговых

разностей яркости при наличии и отсутствии слепящих источников в поле зре-

ния.

280

Коэффициент пульсации освещенности (К

, %) — критерий оценки отно-

сительной глубины колебаний освещенности в результате изменения во време-

ни светового потока газоразрядных ламп при питании их переменным током,

определяемый по формуле

ср

minmax

2Е

ЕЕ

−

где Е

max

и Е

min

— соответственно максимальное и минимальное значение ос-

вещенности за период ее колебания, лк;

ср

— среднее значение освещенности за тот же период, лк.

Показатель дискомфорта (М) — критерий оценки дискомфортной бле-

скости, вызывающей неприятные ощущения при неравномерном распределении

яркостей в поле зрения, выражающийся формулой

АДo

⋅ϕ

⋅

где L

— яркость блеского источника, кд/м

;

w — угловой размер блеского источника, ср;

— индекс позиции блеского источника относительно линии зрения;

АД

— яркость адаптации, кд/м

При проектировании показатель дискомфорта рассчитывается инженер-

ным методом.

Объект различения – рассматриваемый объект, отдельная его часть или

дефект, которые требуется различать в процессе работы (например, при работе

со шкалами – толщина линии шкалы; при чтении – размер буквы, запятой, точ-

ки и т.п.), мм

Цилиндрическая освещенность (Е

) – характеристика насыщенности по-

мещения светом. Определяется как средняя плотность светового потока на по-

верхности вертикально расположенного в помещении цилиндра, радиус и высо-

та которого стремятся к нулю. Расчет Е

производится инженерным методом.

Коэффициент запаса – принимается при проектировании естественного,

искусственного и совмещенного освещения, учитывающего снижение освещен-

ности в процессе эксплуатации из-за загрязнения и старения светопрозрачных

заполнений в световых проемах, источников света (ламп) и светильников, а

также отражающих свойств поверхностей помещения. Принимается по СНиП

23-05-95.

14.7 Световые приборы (светильники)

Светильник- лампа с осветительной арматурой, предназначенной для об-

щего освещения или световой сигнализации. Арматура также служит для креп-

ления и подвешивания лампы, устройством для подведения тока, перераспреде-

ления светового потока лампы и уменьшения её слепящего действия, защиты

лампы от воздействия пыли, копоти, влаги и брызг, механических повреждений

и взрывоопасной среды, а также для эстетического оформления помещений и

открытых пространств.

281

Экономичность и качество освещения в значительной степени зависят от

светораспределения светильников. По распределению потока между верхней и

нижней полусферами различаются светильники:

а) прямого света П (в нижнюю полусферу излучается не менее 80% всего

потока);

б) преимущественно прямого света Н (тоже, от 60 до 80%);

в) рассеянного света Р (в каждой из полусфер распределяется не более 40-

60% всего потока);

г) преимущественно отраженного сета В (в верхнюю полусферу излуча-

ется от 60 до 80% всего потока);

д) отраженного света О (тоже, более 80%).

По характеру перераспределения света ламп СП подразделяются на три

основных вида:

1) светильники; 2) приборы прожекторного типа (прожекторы) и 3) при-

боры проекторного типа (проекторы).

Таблица 14.2

Классификация светильников по назначению.

Светильники для освещения Сигнальные светильники

А. Светильники

для внутренне-

го освещения

Б. Светильники для

наружного освеще-

ния

В. Светиль-

ники для экс-

тремальных

сред

А. Светильни-

ки для внут-

ренней сигна-

лизации

Б. Светильники

для наружной

сигнализации

В. Сигнальные

светильники

для экстре-

мальных сред

Для производ-

ственных по-

мещений

Для улиц, дорог и

площадей

Под водой Для щитов

управления

световые ука-

затели

Навигацион-

ные световые

указатели

Под водой

Для обществен-

ных помещений

Для больших от-

крытых про-

странств

В космосе Рекламные и

информацион-

ные

Информацион-

ные

В космосе

Для жилых по-

мещений

Для туннелей и

пешеходных пере-

ходов

Для транс-

портных

средств

Знаки дорож-

ные

Для транспорт-

ных средств

Для технологиче-

ского оборудова-

ния

Для транс-

портных

средств

Для рудников и

шахт

Для транспортных

Для архитектурно-

го освещения

Для садово-

паркового освеще-

ния

По форме кривой светораспределения (КСС) преимущественно в нижней

полусфере светильники подразделяются на:

− глубокого светораспределения (сила света достигает максимума в преде-

ах углов 0-40º, имея в направлениях 50-90º значительно меньшую величину);

− косинусного светораспределения (сила света приблизительно пропор-

циональна косинусу меридионального угла);

− равномерного светораспределения (сила света более или менее постоян-

на во всех направлениях данной полусферы);

− широкого светораспределения (в пределах углов 50-90º, имея в направ-

лениях 0-40 значительно меньшую величину).

282

Светильники для освещения (рис.14.3) имеют исполнения по способу ус-

тановки: подвесные, потолочные, встраиваемые, настенные, напольные, на-

стольные, венчающие, консольные, торцевые, ручные, головные.

По степени защиты лампы от воды светильники подразделяются: водоза-

щищенные, каплезащищенные, дождезащищенные, брызгозащищенные, струе-

защищенные, волнозащищенные, водонепроницаемые, герметичные.

В соответствии с существующей классификацией электрического обору-

дования от попадания внутрь него твердых посторонних тел (в частности пыли)

и степени защиты персонала от соприкосновения с находящимися под напряже-

нием частями, расположенными внутри оболочки изделий световые приборы

подразделяются на: пыленезащищенные (открытые и перекрытые); пылезащи-

щенные (полностью пылезащищенные, с ограниченной пылезащищенной зо-

ной); пыленепроницаемые (полностью пыленепроницаемые, с ограниченной

пыленепроницаемой зоной).

К характеристикам безопасности светильников относятся: электрическая

безопасность, взрывобезопасность, пожаробезопасность, механическая безо-

пасность.

Светильники предназначаются для эксплуатации в соответствующем

климатическом районе земли и выпускаются в различных климатических ис-

полнениях, например, с умеренным климатом, с холодным климатом, с влаж-

ным тропическим климатом, с сухим тропическим климатом.

Рис.14.3. Классификация световых приборов по способу установки

Как любые изделия светильники характеризуются надежностью, долго-

вечностью и сроком службы.

283

Под надежностью понимается свойство изделия выполнять заданные

функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в заданных пределах в

течение требуемого промежутка времени.

Под долговечностью понимается свойство изделий сохранять работоспо-

собность до предельного состояния с необходимыми перерывами для техниче-

ского обслуживания и ремонта. Пи этом предельное состояние определяется не-

возможностью дальнейшей эксплуатации изделий, либо обусловленным сниже-

нием эффективности работы, либо требованиями безопасности.

Срок службы – календарная продолжительность эксплуатации изделия до

момента возникновения предельного состояния, оговоренного в документации,

или до списания, а ресурс определяется (в часах) наработкой изделия до пре-

дельного состояния.

Осветительные устройства со щелевыми световодами. (Комплексные

осветительные установки – КОУ).

Расширение номенклатуры и количества выпускаемых промышленностью

светильников не устраняет многих затруднений при устройстве осветительных

установок в помещениях со взрыво- и пожароопасными средами.

Трудности устройства рационального освещения обусловлены такими

причинами, как наличие затенений, создаваемых громоздким оборудованием,

обилие всевозможных коммуникаций, темная окраска поверхностей помещений

и оборудования, повышенное содержание в воздухе паров и пыли и более низ-

кие светотехнические характеристики светильников по сравнению с применяе-

мыми в помещениях с нормальной средой.

Все это приводит к необходимости установки большего числа светильни-

ков, разных аппаратов и электроустановочных изделий, значительного увеличе-

ния протяженности электропроводок, усложнения электромонтажных работ и

эксплуатации осветительных установок.

Новый принцип внутреннего освещения осветительными устройствами

со щелевыми световодами устраняет многие недостатки, присущие освещению

с применяемыми в настоящее время светильниками. Эти устройства, предло-

женные канд. тех. наук Г.Б. Бухманом, основаны на новом качественном реше-

нии оптической и электрической систем осветительных установок. В них свето-

вой поток от сконцентрированных в немногих точках (вводных устройствах)

мощных ламп направляется по щелевым световодам для освещения определен-

ных участков помещений.

Щелевой световод представляет собой цилиндрическую полую трубу, вы-

полненную из эластичной пленки и органического стекла. Внутренняя поверх-

ность трубы по всей длине частично покрыта зеркализированными отражаю-

щим слоем. Остальная светопропускающая часть поверхности трубы, свобод-

ная от отражающего слоя, является «оптической щелью» световода (пленка по-

лиэтилентерефталамовая ПЭТФ или прессованный алюминиевый профиль)

(рис.14.4).

С помощью зеркальных отражателей световой поток, излучаемый груп-

пой мощных ламп (до 8-ми ламп типа ОРИ мощностью по 3,5 кВт, установлен-

ных в одном вводном устройстве), направляется внутрь световода с его торца.

284

После многократных отражений световой поток, выходящий равномерно из

«оптической щели» световода, освещает заданное пространство помещения.

Вводные устройства (камеры) с сосредоточенными в них источниками

света и отражателями могут размещаться в помещениях с нормальными или

даже тяжелыми условиями среды. Из помещений со взрыво- и пожароопасными

средами вводные устройства, как правило, выносят в смежные помещения с

нормальной или относительно нормальной средой.

Исследованиями установлена конструктивная и экономическая целесооб-

разность выполнения световодов из светопропускающей пленки, обладающей

высокой прочностью при растяжениях, газонепроницаемостью и другими по-

ложительными свойствами. При изготовлении оболочек световодов на часть

раскроенной пленки наносят зеркализованное покрытие, оставляя без покрытия

часть, предназначенную для «оптической щели».

Изготовленные из пленки оболочки световодов натягиваются между от-

верстиями камер вводных устройств и плотно стыкуются с ними. После запол-

нения оболочек воздухом через впускные клапаны световоды приобретают уп-

ругость и необходимую конфигурацию.

Теоретическими и экспериментальными исследованиями установлена

эффективность передачи света по световодам при вводных устройствах с двух

торцов с мощностью ламп в одной камере до 28 кВт:

Диаметр, мм Расстояние, м

250 24

600 40-50

1150 80-96

По сравнению с освещением обычными светильниками эффективность

применения КОУ выражается:

− в снижении расчетных годовых затрат на каждый киловатт установлен-

ной мощности на 25-30%;

− в снижении трудоемкости электромонтажных работ в 15-25 раз;

− в снижении количества световых точек, требующих обслуживания в 10-

50 раз;

− в снижении расхода материалов, необходимых для изготовления све-

тильников в 20-30 раз.

Применение КОУ во взрыво- и пожароопасных помещениях кроме ука-

занной технико-экономической эффективности гарантирует высокую надеж-

ность и безопасность эксплуатации освещения в этих средах.

285

Рис. 14.4. Схемы комплексных осветительных установок (КОУ)

Наличие холодного без электрического потенциала протяженного свето-

вода.

Создание протяженной светящейся полосы с несимметричным в продоль-

ных плоскостях светораспределением, обеспечивающим высокую равномер-

ность освещения;

Снижение влияния окружающей среды на параметры КОУ в процессе

эксплуатации благодаря аэродинамическим свойствам цилиндрических кана-

лов, оптическая щель которых практически не загрязняется.

Концентрация нескольких высокоэффективных ГЛ в одной точке с воз-

можностью их одновременного или частичного включения.

Возможность поворота оптической щели, а также возможность любого

расположения (до вертикального).

Возможность варьирования спектра излучения путем использования со-

ответствующих фильтров или применения ламп с различным спектральным со-

ставом.

Мобильная осветительная установка «Световая башня».

Осветительная установка предназначена для экстренного развертывания

на местности в случае природных и техногенных катастроф, при несанкциони-

рованном отключении освещения, для освещения больших площадей на массо-

286

вых мероприятиях, а также при проведении работ в темное время суток в про-

мышленности, в строительстве в труднодоступных местах без использования

дорогостоящего оборудования и отсутствии квалифицированного персонала.

Собственно светильник установки выполнен из специальной светопрони-

цаемой ткани, позволяющей при её надувании насосом получать цилиндр диа-

метром 450 мм и высотой до 7 м, который обеспечивает достаточно яркое осве-

щение на площади до 10 000 м

Используемый источник света – натриевая (металлогалогенная) лампа

ДНАТ или ДНАЗ мощностью 400-600 Вт и световым потоком от 48 000 до 90

000 лм.

Цилиндр надувается насосом, который может питаться от встроенного ге-

нератора или от электрической сети 220 В. Ус т а н о в ка комплектуется встроен-

ной бензиновой 4-х тактной электростанцией (генератором) мощностью 1,5-2,2

к Вт. Общий вес - до 26 кг (с встроенной электростанцией до 65 кг). Время на-

дува до 60 с. Ветроустойчивость установки (до 20 м/с) достигается за счет ис-

пользования специально предусмотренных растяжек.

Мобильные установки компактны, их можно перевозить в багажнике лег-

кового автомобиля. Вся система может быть запущена в действие одним чело-

веком за три минуты. При использовании установки с встроенной электростан-

цией мощность позволяет подключать дополнительные электроинструменты и

электроприборы мощностью до 1,5 к Вт.

14.8 Виды искусственного освещения

Искусственное освещение в зависимости от функционального назначения

на промышленных предприятиях подразделяется на рабочее, охранное, аварий-

ное, эвакуационное, дежурное.

Рабочее освещение обеспечивает необходимые условия при нормальном

режиме работы ОУ, оно обязательно во всех помещениях и на открытых про-

странствах.

Охранное освещение – разновидность рабочего освещения, оно устанав-

ливается по линии охраняемых границ территорий промышленных предпри-

ятий, строек, а также территорий некоторых общественных зданий.

Аварийное освещение – освещение безопасности, обеспечивает мини-

мально необходимые осветительные условия для продолжения работы при вре-

менном погасании рабочего освещения в помещениях и на открытых простран-

ствах в случаях, когда отсутствие искусственного освещения может вызвать тя-

желые последствия для людей, производственных процессов, нарушить нор-

мальное функционирование жизненных центров предприятия и узлов обслужи-

вания массовых потребителей.

Эвакуационное освещение служит для безопасной эвакуации людей из

помещений и с открытых пространств при аварийном погасании рабочего ос-

вещения.

Дежурное освещение используется при перерывах, когда рабочее освеще-

ние отключают, например, при уборке помещений и для его охраны.

287