Освещение как вредный и опасный производственный фактор

    Рациональное  размещение источников света  приобретает важное значение при рассмотрении рельефных мелких деталей, при котором соответствующее направление пучка света может способствовать повышению работоспособности глаза, увеличивая контрастность рассматриваемых предметов за счет их собственных теней.

    Наконец, важное гигиеническое значение имеет рациональный выбор источников света, особенно там, где требуется тонкое различение цветов. Для большинства видов работ наиболее рациональным является естественный дневной свет, поэтому там, где есть такая возможность, ее надо максимально использовать. Кроме того, естественный свет, в отличие от искусственного, обладает биологической активностью; он активизирует биохимические процессы в организме, тонизирует его, убивает патогенные микробы. При недостаточной освещенности естественным светом целесообразно пользоваться смешанным освещением - естественный плюс искусственный. Выбор источников искусственного света определяется характером зрительных работ: например, для различения цветов лучше использовать лампы дневного света, для выявления дефектов металла или металлических изделий - сочетание общего освещения (ртутными лампами) и местного (лампами накаливания).

     Естественное  освещение 

    Учитывая, что  естественное освещение во многом  зависит от разнообразных условий - времени года и суток, погоды - и, как правило, колеблется в весьма широких пределах, об освещенности внутри зданий обычно судят не по его величине, выраженной в люксах, а по отношению освещенности внутри здания к наружной освещенности (освещенности горизонтальной поверхности от рассеянного света небосвода). Эта величина, выраженная в процентах, является постоянной для данного помещения и носит название коэффициента естественного освещения (к. е. о.). По этому же коэффициенту нормируется естественное освещение; в зависимости от характера и точности зрительных работ предусматривается к.е.о. от 0,1 до 10%.

    Для поддержания  хорошей светопроницаемости световых  проемов последние необходимо  систематически очищать, особенно  в цехах с выделением пыли, копоти, паров некоторых веществ. В случае отсутствия своевременной очистки остекление со временем настолько сильно загрязняется, особенно копотью, что нередко бывает весьма трудно его. отмыть; в подобных случаях его следует сменить. Для удобства очистки или смены остекления при строительстве промышленных зданий предусматриваются специальные устройства для свободного доступа ко всем остекленным или светопрозрачным поверхностям как снаружи, так и изнутри здания (мостики, передвижные площадки, люльки и т. п.).

    Для защиты от слепящего действия прямых солнечных лучей или их отражения от блестящих деталей целесообразно остекление световых проемов покрывать тонким слоем белой краски или простое прозрачное стекло заменять матовым. Однако при этом следует учитывать, что такое светорассеивающее покрытие в определенной степени снизит коэффициент естественного освещения.

     Искусственное  освещение

  Искусственное освещение в современных промышленных предприятиях создается разнообразными электрическими источниками света. Наиболее старыми из них и весьма распространенными до недавнего времени являются лампы накаливания. Превращение электрической энергии в световую происходит в них за счет нагревания нити накала до температуры свечения. В настоящее время разработан новый тип лампы накаливания - кварцевые галогенные лампы, представляющие собой кварцевую трубку, внутри которой находится нить накала. Они отличаются от обычных большей световой отдачей, более широким спектром и стабильностью светового потока.

    В последние  годы широкое распространение  в промышленности получили газоразрядные  люминесцентные лампы, в которых  электрическая энергия непосредственно  переходит в световое излучение  за счет свечения специальных  веществ - люминофоров.

    В зависимости от состава люминофора получается различная цветность свечения; то есть различный спектр света. Это качество дает возможность создавать нужный спектр в зависимости от характера выполняемой работы. В настоящее время промышленность выпускает люминесцентные лампы нескольких типов: ЛБ (белого света), ЛД (дневного света) ЛХБ (холодного белого света) и ЛТБ (теплого белого света), причем три последних выпускаются в двух модификациях - обычные и с улучшенной цветностью (ЛД2, ЛХБЦ и ЛТБЦ). Газоразрядные лампы имеют различную форму: трубчатые, кольцевые, у-образные, волнообразные и др.

    Люминесцентные  лампы имеют ряд преимуществ  перед лампами накаливания: они  более экономичны, имеют большую  световую отдачу, более долговечны, меньше нагреваются, разнообразны  по спектру. Вместе с тем они имеют и свои недостатки, среди которых наиболее существенным являются колебания светового потока, так как газоразрядные лампы не обладают достаточным послесвечением и повторяют колебания переменного тока электросети. Колебания светового потока вызывают так называемый стробоскопический эффект, то есть искажение зрительного восприятия движущихся или вращающихся предметов (рябит в глазах), впечатление неподвижности или вращения в другом направлении. При включении рядом расположенных люминесцентных ламп в разные фазы электросети стробоскопический эффект значительно снижается, а при включении в сеть постоянного тока полностью исчезает.

    В промышленности  используются также люминесцентные  ртутно-кварцевые лампы (ДРЛ), состоящие  из стеклянной колбы, покрытой изнутри люминофором, и ртутно-кварцевой трубки, размещенной в колбе. Под влиянием ультрафиолетового излучения, возникающего в ртутно-кварцевой трубке, светится люминофор, придавая свету определенный синеватый оттенок, искажая истинные цвета. Для устранения этого недостатка в состав люминофора вводятся специальные компоненты, которые частично исправляют цветность; эти лампы получили название ламп ДРЛ с исправленной цветностью. Именно такие лампы целесообразно применять для освещения рабочих помещений. Учитывая, что лампы ДРЛ обладают большой мощностью и дают интенсивный световой поток, их обычно используют, только для общего освещения высоких производственных помещений.

    Учитывая, что  и лампы накаливания и люминесцентные  лампы не имеют в своем спектре ультрафиолетовых лучей, обладающих большой биологической активностью, в помещениях без естественного света или с недостаточным по биологическому действию естественным светом применяют установки искусственного ультрафиолетового облучения. Это осуществляется при помощи так называемых эритемных ламп, которые по форме аналогичны обычным люминесцентным лампам, но излучают преимущественно ультрафиолетовые лучи. Такие лампы применяются либо в системе общего освещения непосредственно в рабочих помещениях, либо в специальных помещениях, предназначенных для кратковременного, но более интенсивного облучении рабочих после смены,- в фотариях.

    Для рационального  использования светового потока  источники искусственного освещения  заключаются в специальную арматуру. Источник света с осветительной арматурой называется светильником. Светильники делятся на три основных типа: прямого света, отраженного света и рассеянного света.

    К светильникам  прямого света относятся зеркальные  и эмалированные глубоко излучатели, в которых металлической отражающей арматурой основной световой поток направляется в одну сторону (чаще вниз или слегка в сторону), они используются для общего освещения. Светильник прямого направленного света в виде металлического отражателя применяется как для общего, так и для местного освещения. К светильникам рассеянного света относится в основном осветительная арматура из молочного или матированного стекла или аналогичных пластмасс. Они применяются для общего освещения при высоте подвеса не более 4 - 5 м в помещениях со светлой окраской стен и потолков и без значительного выделения пыли и копоти.

    Для освещения  рабочего помещения отраженным  светом источники света закрываются  снизу отражателем, вследствие чего  основной световой поток направляется на потолок или другую плоскость, окрашенную в белый цвет, от которого отражается и равномерно освещает помещение. Такой тип используется для общего освещения и, как правило, для особых зрительных работ (со значительной блесткостью); несмотря на гигиеническую целесообразность, он применяется редко, так как для создания необходимой освещенности требуются большие мощности, чем при прямом свете. Разнообразные светильники созданы для люминесцентного освещения.

    В некоторых  производствах, где имеет место выделение в воздух рабочих помещений паров или пылей легковоспламеняющихся или взрывоопасных веществ, применяются взрывобезопасные светильники. Они герметично закрывают источник света и тем самым предохраняют его от контакта с воспламеняющимися или взрывоопасными веществами. Для освещения вытяжных шкафов, боксов или других ограниченных пространств, где производятся работы с такими веществами, используется прожекторное освещение. Прожектора устанавливаются за пределами этих пространств (иногда даже за пределами цеха, снаружи), а световой поток от них через остекленное окно или другой остекленный проем направляется в рабочее пространство, освещая его.

    Все светильники  искусственного освещения по  мере их загрязнения пылью, копотью, конденсатом различных испаряющихся веществ и т. п. значительно снижают световой поток и освещенность. Поэтому необходимо систематически протирать лампы и арматуру, а также своевременно заменять перегоревшие лампы (обязательно такими же по мощности и по качеству). Для этого в каждом цехе надо иметь приспособления или специальные устройства для свободного и безопасного доступа к светильникам, особенно общего освещения, размещенным в верхней зоне (телескопические вышки, выдвижные лестницы, устойчивые стремянки и т. п.).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Основные светотехнические характеристики, используемые при нормировании искусственного освещения

К основным показателям, определяющим условия зрительной работы, относятся такие понятия как освещённость, фон, контраст объекта с фоном.

Освещённость Е - плотность светового потока на освещаемой поверхности:

где dS - площадь поверхности, на которую падает световой поток. За единицу освещённости принят люкс (лк).

Световой поток F определяется как мощность лучистой энергии, оцениваемой по световому ощущению, которое она производит на человеческий глаз. За единицу светового потока принят люмен (лм).

Световой поток определяется как величина не только физическая, но и физиологическая, поскольку ее измерение основывается на зрительном восприятии.

Все источники света, в том числе и осветительные приборы, излучают световой поток пространство неравномерно, поэтому вводится величина пространственной плотности светового потока - сила света J, которой называется отношение светового потока к телесному углу, в пределах которого световой поток распространяется и равномерно распределяется:

где:  Ja- сила света под углом а; dF - световой поток, равномерно распределяющийся, в пределах телесного угла dw.

За единицу силы света принята кандела (кд). Одна кандела - сила света, испускаемого с поверхности площадью 1/600000 м2 полного излучателя (государственный световой эталон) в перпендикулярном направлении при температуре затвердевания платины (2045,65° К) при давлении 101325 Па.

Фон - поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на которой он рассматривается, характеризуется коэффициентом отражения, зависящим от цвета и фактуры поверхности, значения которого лежат в пределах от 0,02 до 0,95.

При коэффициенте отражения поверхности более 0,4 фон считается светлым; от 0,2 до 0,4 - средним и менее 0,2 - темным.

Контраст объекта с фоном К характеризуется (отношением яркостей рассматриваемого объекта (точка, линия, пятно, трещина, риска, раковина или другие элементы, которые требуются различить в процессе работы) и фона. Контраст определяется по формуле:

где Lф  и Lо - яркость соответственного фона и объекта. Контраст объекта с фоном считается большим при значениях К более 0,5 (объект и фон резко отличаются по яркости; средним при значениях К от 0,2 до 0,5 (объект и фон заметно отличаются по яркости) и малым при значениях К менее 0,2 (объект и фон мало отличаются по яркости).

 

 

 

 

 

 

 

 

Нормирование искусственного освещения в соответствии со СНиП 23-05-95

В действующих нормах проектирования производственного освещения СниП 23-05-95 задаются как количественные (величина минимальной освещённости), так и качественные характеристики (показатель ослепленности и дискомфорта, глубина пульсации освещённости) искусственного освещения.

Принято раздельное нормирование освещённости в зависимости от применяемых источников света и системы освещении. Величина минимальной освещённости устанавливается по характеристике зрительной работы, которую определяют наименьшим размером объекта различения, контрастом объекта с фоном и характеристикой фона. Различают восемь разрядов и четыре разряда работ в зависимости от степени зрительного напряжения.

В приведённых нормах для газоразрядных ламп освещения норм освещённости  выше, чем  для ламп накаливания, и для большой светоотдачи этих ламп. Система комбинированного освещения как более эффективная имеет нормы освещенности выше, чем для общего освещения. Таким образом, в нормы заложена тенденция повышения освещенности во всех случаях, когда ее можно увеличить за счет повышения экономичности установки. Для исключения частой переадаптации зрения из-за неравномерной освещённости в помещении при системе комбинированного освещения необходимо, чтобы светильники общего освещения создавали не менее 10% нормированной освещённости.

Для ограничения слепящего действия светильников общего освещения и в производственных помещениях показатель ослеплённости не должен превышать 20 - 80 единиц в зависимости от продолжительности и разряда работы.

Наличие объектов повышенной яркости в поле зрения может вызвать неприятные ощущения зрительного дискомфорта. Дискомфорт является начальной стадией ослеплённости и оценивается показателем дискомфорта, величина которого регламентируется нормами для таких помещений, как конструкторские и чертежные залы, машинописные и машиносчетные бюро. Значение показателя дискомфорта определяют по специальным таблицам в зависимости от типа светильников, соотношений размеров помещения, коэффициентов отражения его потолка и стен.