 |
Нормирование естественного и искусственного освещения
|
|
|
|
Освещение
Около 80% информации человек воспринимает при помощи органов зрения. Для нормального восприятия необходимо правильно и рационально спроектировать освещение в производственном помещении.
Световое излучение — это электромагнитные колебания, спектр которых определяется длиной волны от нескольких мкм до сотых долей мкм. Глаз человека воспринимает диапазон с длиной волны λ от 380 до 780 мкм. Этот диапазон называется видимой частью спектра или светом.
Основные светотехнические величины:
1. Световой поток F (Ф) — мощность лучистой энергии. Оценивается глазом по оказываемому ею световому ощущению. Измеряется в люменах (лм).
2. Сила света (давление света) I — пространственная плотность светового потока.
I = dФ/dΩ
или
I=Ф/Ω
где Ω — телесный угол, в котором распространяется световой поток. Измеряется в канделах (Кд).
3. Освещённость Е — поверхностная плотность светового потока.
Измеряется в люксах (лк).
E=dФ/dS=Ф/S
1, 2, 3 — характеристики света (источников света) и являются количественными показателями.
4. Яркость L – поверхностная плотность силы света в данном направлении.
L = I/(S*cosα),
где α — угол, характеризующий направление света. (Кд/м2). Яркость 30 тыс. Кд/м2 является слепящей.
5. Контраст К — различие в яркости или цвете предметов.
К = |Lоб — Lф|/Фпад,
где Lоб и Lф — яркость объекта и фона. К > 0,5 – большой контраст, 0,2<K<0,5 - средний, К < 0,2 – малый.
6. Коэффициент отражения — характеризует способность поверхности отражать падающий световой поток.
ρ = Фотр/Фпад.
7. Коэффициент поглощения — характеризует способность поверхности поглощать падающий световой поток.
α = Фпогл/Фпад.
8. Фон — поверхность, прилегающая к объекту различения, на которой он рассматривается. При ρ > 0,4 – фон светлый, 0,2 <ρ<0,4 - средний, ρ < 0,2 – темный.
|
|
|
9. Показатель ослеплённости Р — критерий оценки слепящего действия, создаваемого осветительной установкой.
10. Коэффициент пульсации — коэффициент глубинных колебаний освещенности внутри светового потока, изменяющегося во времени.
Кп = 100*(Еmах — Еmin)/(2*Еср).
11. Показатель дискомфорта — характеристика качества освещения, которая определяется степенью дополнительной напряжённости зрительной работы.
Вышеперечисленные показатели (4-10) - качественные. Они характеризуют условия зрительной работы.
Органы зрения человека способны реагировать на изменение световой среды и условий зрительной работы.
Аккомодация - автоматический процесс приспособления глаза к ясному видению разноудаленных объектов - осуществляется путем изменения кривизны хрусталика и, следовательно, его преломляющей способности. В состоянии покоя глазных мышц глаз настроен на рассматривание дальних объектов, находящихся на расстоянии не менее 6 м.
Адаптация - одна из разновидностей сенсорной адаптации, заключающаяся в приспособлении глаза к различным условиям освещения. Различают адаптацию к свету и к темноте. Адаптация к свету в норме происходит в течение 50 — 60 с. При нормальном состоянии зрительного анализатора она зависит от интенсивности и яркости воздействующего на глаз света. Адаптация зрения к темноте в норме продолжается приблизительно 30 — 45 мин. При этом происходит повышение чувствительности глаза в 8—10 тыс. раз. Однако процесс адаптации продолжается и в течение последующих часов пребывания в темноте.
Основные требования к производственному освещению:
1. Распределение яркости в поле зрения должно быть равномерным.
2. На рабочей поверхности должны отсутствовать резкие тени.
3. Величина освещённости должна быть постоянной во времени.
|
|
|
4. В поле зрения должна отсутствовать повышенная яркость.
5. Величина соотношения между освещённостью рабочей поверхности и окружающего пространства не должна превышать 10:1.
6. Для обеспечения правильной цветопередачи необходимо, чтобы спектральный состав света был ближе к солнечному.
Системы и виды освещения
1. Естественное:
v боковое:
Ø одностороннее,
Ø двустороннее;
v верхнее,
v комбинированное.
2. Искусственное:
v общее,
v местное (локальное),
v комбинированное.
3. Совмещённое
Естественное освещение обусловлено прямыми солнечными лучами. Осуществляется через световые проёмы расположенные в стенах или в потолочных перекрытиях.
Искусственное освещение создается источниками света на потолке — общее освещение, или, непосредственно, над рабочим местом — местное.
Совмещённое освещение – дополнение недостаточного по нормам естественного света искусственным.
Виды искусственного освещения по функциональному назначению:
1. Рабочее освещение — предназначено для обеспечение нормальной работы предприятия и является обязательным.
2. Аварийное освещение — устанавливается в помещениях, где отключение рабочего освещения может привести к неблагоприятным последствиям. Минимальное освещения рабочей поверхности должно составлять не менее 5% от нормируемой, но не менее 2 Лк.
3. Эвакуационное освещение — один из видов аварийного освещения. Предназначен для эвакуации персонала из производственных помещений. Минимальное освещение в закрытых помещениях — 0,5 Лк, на открытых — 0,2 Лк.
4. Охранное освещение — устанавливается вдоль охраняемых специальным персоналом территорий. Минимум 0,5 Лк.
5. Дежурное освещение — применяется для освещения территорий в нерабочее время.
6. Сигнальное освещение — используется для обозначения границ опасных зон.
Источники искусственного освещения
Источниками искусственного освещения являются лампы. Они бывают трех видов:
- накаливания (ЛН),
- газоразрядные,
- светодиодные (СД).
ЛН — лампы, видимое излучение в которых получается за счёт накаливания электрическим током запаянной внутри стеклянной колбы вольфрамовой нити.
Газоразрядные — лампы, видимое излучение в которых возникает за счёт электрического разряда в атмосфере инертных газов и паров металлов, а также за счёт явлений люминесценции, которая невидимое ультрафиолетовое излучение преобразует в свет.
|
|
|
СД – лампы, видимое излучение в которых получается при пропускании электрического тока через полупроводниковый прибор с электронно-дырочным переходом.
Основные параметры ламп:
1. Номинальное напряжение питания (U, В).
2. Световой поток (Ф, лм).
3. Мах сила света.
4. Световая отдача Ψ = Ф/Р, где Р — мощность (Лм/Вт).
5. Срок службы, ч.
6. Спектральный состав света.
Существуют 4 основных группы характеристик источников искусственного света:
1. Электрические (напряжение, мощность, род тока (постоянный или переменный)).
2. Светотехнические (световой поток, сила света, световая отдача).
3. Эксплуатационные (срок службы (ч)).
4. Конструктивные (форма колбы, наличие газа, давление газа).
| Категория | тип | Световая отдача(Люмен/Ватт) | КПД% |
| Лампа накаливания | 5Вт лампа накаливания (120 В) | 0.7 % | |
| 40Вт лампа накаливания (120 В) | 12.6 | 1.9 % | |
| 100Вт лампа накаливания (120 В) | 16.8 | 2.5 % | |
| 100Вт лампа накаливания (220 В) | 13.8 | 2.0 % | |
| 100Вт галогенная лампа (220 В) | 16.7 | 2.4 % | |
| 2.6Вт галогенная лампа (5.2 В) | 19.2 | 2.8 % | |
| Кварцевая галогенная лампа (12-24 В) | 3.5 % | ||
| Высокотемпературная лампа | 5.1 % | ||
| Люминесцентная лампа | 5-24Вт компактная флюоресцентная | 45-60 | 6.6-8.8 % |
| T12 линейная, с магнитным балластом | 9 % | ||
| T8 линейная, с электронным балластом | 80-100 | 12-15 % | |
| T5 линейная | 70-100 | 10-15 % | |
| Светодиод | белый светодиод | 10 — 97 | 1.5-13 % |
| белый OLED | 15 % | ||
| Дуговая лампа | Ксеноновые газоразрядные лампы | 30-50 | 4.4-7.3 % |
| Дуговые ртутные металлогалогенные лампы | 50-55 | 7.3-8.0 % | |
| Газоразрядная лампа | Натриевая лампа высокого давления | 22 % | |
| Натриевая лампа низкого давления | 183 — 200 | 27-29 % | |
| Лампа на галогенидах металлов | 65-115 | 9.5-17 % | |
| 1400Вт Серная лампа | 15 % |
Нормирование естественного и искусственного освещения
Основным нормативным документом является СП 52.13330.2011. Свод правил. Естественное и искусственное освещение. Актуализированная редакция СНиП 23.05-95.
|
|
|
Нормирование естественного освещения.
Естественное освещение характеризуется тем, что создаваемая им освещенность меняется в довольно широком диапазоне. Поэтому для нормирования была введена относительная величина коэффициент естественной освещённости (КЕО).
КЕО — выраженное в % отношение величины естественной освещённости в рассматриваемой точке помещения к одновременному значению наружной освещённости, создаваемой светом полностью открытого небосвода.
е = (Евн/Енар)∙100%.
КЕО зависит только от видов и размеров световых проёмов, видов остекления, переплётов и их загрязнения. Нормируется min значение КЕО. Для бокового одностороннего освещения КЕО нормируется в точке, находящейся на расстоянии 1 м. от стены наиболее удаленной от окна. Для верхнего и бокового двухстороннего освещения КЕО нормируется для середины помещения.
Условия естественной освещённости зависят от широты местности и ориентации световых проёмов по сторонам.
РФ разделена на 5 групп административных районов, каждой из которых соответствует определённый коэффициент светового климата (m).
Нормирование искусственного освещения.
В искусственном освещении нормируется min величина освещённости.
Искусственная освещенность нормируется по следующим параметрам:
1. Разряд зрительной работы, который зависит от наименьшего объекта изучения.
2. Подразряд зрительной работы, который зависит от фона или контраста объекта с фоном.
3. Вид системы освещения.
4. Тип источника света.
| Характеристика зрительной работы | Наименьший или эквивалентный размер объекта различения, мм | Разряд зрительной работы | Подразряд зрительной работы | Контраст объекта с фоном | Характеристика фона | Искусственное освещение | Естественное освещение | Совмещенное освещение | ||||||
| Освещенность, лк | Сочетание нормируемых величин показателя ослепленности и коэффициента пульсации | КЕО ен, % | ||||||||||||
| при системе комбинированного освещения | при системе общего освещения | при верхнем или комбинированном освещении | при боковом освещении | при верхнем или комбинированном освещении | при боковом освещении | |||||||||
| всего | в том числе от общего | Р, не более | Кп %, не более | |||||||||||
| Наивысшей точности | Менее 0,15 | I | а | Малый | Темный | - - | - | - | 6,0 | 2,0 | ||||
| б | Малый Средний | Средний Темный | ||||||||||||
| в | Малый | Светлый | ||||||||||||
| Средний | Средний | |||||||||||||
| Большой | Темный | |||||||||||||
| г | Средний | Светлый | ||||||||||||
| Большой | Светлый | |||||||||||||
| Большой | Средний | |||||||||||||
| Очень высокой точности | От 0,15 до 0,30 | II | а | Малый | Темный | - | - | - | 4,2 | 1,5 | ||||
| - | ||||||||||||||
| б | Малый Средний | Средний Темный | ||||||||||||
| в | Малый | Светлый | ||||||||||||
| Средний | Средний | |||||||||||||
| Большой | Темный | |||||||||||||
| г | Средний | Светлый | ||||||||||||
| Большой | Светлый | |||||||||||||
| Большой | Средний | |||||||||||||
| Высокой точности | От 0,30 до 0,50 | III | а | Малый | Темный | - | - | 3,0 | 1,2 | |||||
| б | Малый Средний | Средний Темный | ||||||||||||
| в | Малый | Светлый | ||||||||||||
| Средний | Средний | |||||||||||||
| Большой | Темный | |||||||||||||
| г | Средний | Светлый | ||||||||||||
| Большой | Светлый | |||||||||||||
| Большой | Средний | |||||||||||||
| Средней точности | Св. 0,5 до 1,0 | IV | а | Малый | Темный | 4,0 | 1,5 | 2,4 | 0,9 | |||||
| б | Малый | Средний | ||||||||||||
| Средний | Темный | |||||||||||||
| в | Малый | Светлый | ||||||||||||
| Средний | Средний | |||||||||||||
| Большой | Темный | |||||||||||||
| г | Средний | Светлый | ||||||||||||
| Большой | Светлый | - | - | |||||||||||
| Большой | Средний | |||||||||||||
| Малой точности | Св. 1 до 5 | V | а | Малый | Темный | 3,0 | 1,0 | 1,8 | 0,6 | |||||
| б | Малый | Средний | - | - | ||||||||||
| Средний | Темный | |||||||||||||
| в | Малый | Светлый | ||||||||||||
| Средний | Средний | - | - | |||||||||||
| Большой | Темный | |||||||||||||
| г | Средний | Светлый | ||||||||||||
| Большой | Светлый | - | - | |||||||||||
| Большой | Средний | |||||||||||||
| Грубая (очень малой точности) | Более 5 | VI | Независимо от характеристик фона и контраста объекта с фоном | - | - | 3,0 | 1,0 | 1,8 | 0,6 | |||||
| Работа со светящимися материалами и изделиями в горячих цехах | Более 0,5 | VII | То же | - | - | 3,0 | 1,0 | 1,8 | 0,6 | |||||
| Общее наблюдение за ходом производственного процесса: постоянное | VII | а | То же | - | - | 3,0 | 1,0 | 1,8 | 0,6 | |||||
| периодическое при постоянном пребывании людей в помещении | б | То же | - | - | - | - | 1,0 | 0,3 | 0,7 | 0,2 | ||||
| то же, при периодическом | в | То же | - | - | - | - | 0,7 | 0,2 | 0,5 | 0,2 | ||||
| общее наблюдение за инженерными коммуникациями | г | Независимо от характеристик фона и контраста объекта с фоном | - | - | 0,3 | 0,1 | 0,2 | 0,1 | ||||||
| Примечания 1 Для подразряда норм от Iа до IIIв может приниматься один из наборов нормируемых показателей, приведенных для данного подразряда в гр. 7-11. 2 Освещенность следует принимать с учетом пп. 7.5 и 7.6 настоящего свода правил. 3 Наименьшие размеры объекта различения и соответствующие им разряды зрительной работы установлены при расположении объектов различения на расстоянии не более 0,5 м от глаз работающего. При увеличении этого расстояния разряд зрительной работы следует устанавливать в соответствии с приложением Б. Для протяженных объектов различения эквивалентный размер выбирается по приложению В. 4 Освещенность при работах со светящимися объектами размером 0,5 мм и менее следует выбирать в соответствии с размером объекта различения и относить их к подразряду «в». 5 Показатель ослепленности регламентируется в гр. 10 только для общего освещения (при любой системе освещения). 6 Коэффициент пульсации Кп указан в гр. 10 для системы общего освещения или для светильников местного освещения при системе комбинированного освещения. Кп от общего освещения в системе комбинированного не должен превышать 20 %. 7 Предусматривать систему общего освещения для разрядов I-III, IVa, IVб, IVв, Va допускается только при технической невозможности или экономической нецелесообразности применения системы комбинированного освещения, что конкретизируется в отраслевых нормах освещения, согласованных с Роспотребнадзором. 8 В районах с температурой наиболее холодной пятидневки по СНиП 23-01 минус 28°С и ниже нормированные значения КЕО при совмещенном освещении следует принимать по таблице 5. 9 В помещениях, специально предназначенных для работы или производственного обучения подростков, нормированное значение КЕО повышается на один разряд по гр. 3 и должно быть не менее 1,0 %. |
|
|
|
|
|
|
