Источники света и светильники
Источники света. Для искусственного освещения применяют лампы накаливания, сочетание нескольких видов ламп и люминесцентные лампы (лампы дневного света ЛД, лампы холодно-белого света ЛХБ, лампы тепло-белого света ЛТБ), представляющие собой ртутные электроразрядные трубки низкого давления и ртутные лампы высокого давления (ДРЛ).
Люминесцентные лампы характеризуются высокой световой отдачей, приближающейся по своему спектру к естественному дневному свету. Они экономичнее в 3—3,5 раза ламп накаливания. Люминесцентные лампы преимущественно применяют: а) в помещениях, где необходимо различение цветовых оттенков (ЛДЦ, ЛД или ЛХБ); б) в помещениях, где необходимо создать особо благоприятные условия для работы глаз (помещения с напряженными и точными зрительными работами, учебные помещения и т. п.); в) в производственных помещениях, не имеющих естественного освещения и предназначенных для постоянного пребывания людей (ЛТБ); г) для архитектурно-художественного освещения.
Лампы ЛБ применяют в тех случаях, когда не требуется точное различие цветов.
Ртутные лампы ДРЛ применяют наряду с люминесцентными лампами в производственных помещениях, указанных в пунктах «б» и «в» применения люминесцентных ламп. Разграничение области использования в этих помещениях ламп ДРЛ и люминесцентных ламп определяется технико-экономическими подсчетами допустимости применения ламп ДРЛ по условиям стробоскопического эффекта. Стробоскопический эффект — явление искажения зрительного восприятия вращающихся, движущихся или сменяющихся объектов в мелькающем свете, возникающее при совпадении кратности частотных характеристик движения объектов и изменения светового потока во времени в осветительных установках (в виде газоразрядных источников света, питаемых переменным током). Лампы ДРЛ чаще всего оказываются предпочтительными при больших высотах установки и затруднительном доступе к светильникам при обслуживании.
Применение ламп ДРЛ для эвакуационного аварийного освещения запрещается. В аварийном освещении для продолжения работы лампы ДРЛ допускаются при наличии эвакуационного аварийного освещения, выполненного другими источниками света, обеспечивающими кратковременное (до 15 мин) продолжение работы при отключении рабочего освещения.
Светильники. Открытая электролампа может вызвать утомление, ухудшение зрения, ослепление, пожар и взрыв. Для освещения помещений и открытых площадок предприятий применяют лампы, заключенные в специальную арматуру различных типов, называемую светильником. Светильники предназначены для перераспределения светового потока лампы в необходимом направлении с наименьшими светопотерями для предохранения глаз работающих от слепящей яркости, защиты лампы от загрязнений, механических повреждений, горючих и взрывоопасных газов, паров и пыли, а в некоторых случаях для изменения спектрального состава источника света. Для аварийного освещения должны применяться светильники, отличающиеся от светильников рабочего освещения типом или размером, или на них должны быть нанесены специальные знаки.
Светильники характеризуются КПД, защитным углом (рис. 22) и кривой светораспределения.
Рис. 22. Защитные углы светильников:
а — светильник с люминесцентными лампами в поперечном направлении; б — светильник с люминесцентными лампами в продольном направлении; в — светильник с лам пой ДРЛ; г — светильник с лампой накаливания
КПД светильников с лампами накаливания может быть 80—85 %, а с люминесцентными лампами выше. Защитным углом называется угол, образуемый горизонталью, идущей от светящегося тела, и пограничной линией, соединяющей крайнюю точку светящегося тела и противоположный край отражателя (см. рис. 22). Защитный угол служит для прикрытия ярких частей лампы от глаз работающего. В зависимости от величины защитного угла и назначения светильника устанавливают высоту его подвески. Кривая распределения силы света показывает распределение светового потока в пространстве. Для разных типов светильников она может быть различна.
По назначению и расположению светильники делятся на два вида — внутреннего и наружного освещения. Светильники внутреннего освещения бывают для общего и местного освещения. По исполнению светильники подразделяют на открытые (лампа не отделена от внешней среды), закрытые (лампа и патрон отделены от внешней среды оболочкой без уплотнения); влагонепроницаемые (для освещения сырых помещений, насыщенных парами, и др., корпус противостоит воздействию влаги, а его конструкция обеспечивает герметичность вводных проводов, патрона и лампы), пыленепроницаемые для освещения пыльных помещений, взрывонепроницаемые для взрывоопасных помещений.
Тип светильника выбирают в зависимости от назначения помещения, технологического процесса (класса взрыво-пожароопасности) и требуемого светораспределения (рис. 23).
Рис. 23. Светильники:
а — для люминесцентных ламп типов: 1 — ОД, ОДОР, ОДО; 2 — ШЛД, ШОД; 3 — ПВЛ; б —для ламп накаливания: 1 — «Универсаль» (У, Ум); 2 — глубокоизлучатель эмалированный Гэ. зеркальный Гэ; 3 — светильник фарфоровый полугерметический Фм; 4 — светильник пылеводонепроницаемый ПВ; 5 — светильник промышленный уплотненный пылевлагонепроницаемый ПУ; 6 — светильник рудничный нормальный РН- 7 — светильник взрывонепроницаемый (ВЗГ, ВЗБ); 8 — светильник повышенной надежности (против взрыва) (НОВ, НОГ); 9 — светильник с открытым снизу колпаком СПО-300; 10 — светильник с закрытым снизу колпаком СПЗ-500
Переносные светильники. В зависимости от характеристики помещений переносные светильники нужно включать в сеть с напряжением 36 В в помещениях с повышенной опасностью, в помещениях особо опасных 12 В. Вилки для розеток 12 и 36 В не должны входить в розетки 120 и 220 В. Независимо от напряжения конструкция этих светильников должна исключать возможность прикосновения к токоведущим частям. Патрон электролампы укрепляется в специальной рукоятке, выполненной из тепло- и влагостойкого материала. Колба и патрон лампы закрываются стеклянным колпаком и сеткой. Снимать сетку и колпак можно только специальным инструментом, чтобы исключить доступ посторонних лиц к токоведущим частям.
Переносные понижающие трансформаторы (корпус и одна клемма вторичной обмотки) должны быть заземлены. Переносные светильники, провода и трансформаторы необходимо ежемесячно проверять.
Освещение производственных помещений
Для выполнения большинства работ человеку необходим свет. Низкая освещенность приводит к снижению качества труда, повышению процента брака, вызывает у работников депрессию и уменьшает их производительность. Согласно исследованиям Международной комиссии по освещению при грамотно организованном свете на рабочем месте эффективность труда повышается на 10%. Все это привело к выделению производственного освещения в специальный тип, направленный на создание наилучших световых условий для осуществления трудовой функции.
Задачей освещения производственных помещений является создание оптимальных световых условий на участках выполнения работ, отвечающих характеру производства. Грамотно организованное электроосвещение выполняет такие функции:
- дает возможность качественного выполнения работ;
- обеспечивает безопасность сотрудников;
- создает благоприятный психологический климат;
- повышает продуктивность труда.
Все это говорит о важности организации качественного освещения на рабочих местах сотрудников независимо от их деятельности. Будут ли они ткать полотна, строить дома, выполнять организационную работу работодатель должен позаботиться о создании оптимальных условий.
Освещение и гигиена труда
Глаз человека способен воспринимать световые волны длиной 380–760 нанометров. Долгое нахождение без света снижает скорость обмена веществ человека, приводит к нарушениям зрения, повышает утомляемость, приводит к травматизму на рабочем месте. Аналогичные реакции вызывает монохромный свет с бедным спектральным составом. Слишком яркое электроосвещение также приводит к негативным последствиям. Перевозбуждается нервная система, снижаются зрительные характеристики, появляются такие болезни, как катаракта, ожог глаз и другие. Для охраны труда работников осуществляется нормирование производственного освещения.
Для определения интенсивности света в санитарно-гигиенических нормах используют показатель освещенности (Е). Для его расчета используют следующие светотехнические единицы: световой поток (Ф) и площадь поверхности (S). Таким образом, показатель освещенности определяется по формуле:
Измеряется в люксах (лк) особыми приборами — люксометрами.
Основные гигиенические нормы и требования к освещению производственных помещений для разных видов деятельности размещены в СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение».
Документы предусматривают нормативы освещенности, зависящие от точности выполняемых работ.
По размеру наименьшего различимого объекта выделяют 8 зрительных групп. Установлены предельные показатели естественного и искусственного света для каждой группы. Соответствие гигиенических требований к производственному освещению проверяется в точке минимальной освещенности на рабочей поверхности. Нормы СНиП 23-05-95 применяются при проектировании и строительстве промышленных зданий и помещений, сельскохозяйственных предприятий. Также следует назвать СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03, который регулирует нормативы освещенности общественных зданий и жилых помещений.
Системы и виды производственного освещения
По источнику света выделяют естественное и искусственное освещение. Для человеческого глаза наиболее ценен естественный свет, вызванный натуральными источниками (лучами солнца, светом небосвода). Зрение биологически лучше всего приспособлено к этому виду освещения. Для получения натурального света используют окна в наружных стенах зданий (боковое освещение), прозрачные конструкции на кровлях (верхнее освещение) или сочетание этих двух вариантов (комбинированное освещение). Без естественного света может осуществляться трудовая деятельность в специальных помещениях, а также подвалах и цокольных комнатах зданий (только по разрешенным видам использования).
При дефиците естественного света используют искусственные светильники. Их применяют в вечернее и ночное время в помещениях, где нет натуральных источников. Совмещенное освещение сочетает натуральные и искусственные источники света.
В промышленности предусматривается искусственное электроосвещение 4 видов:
Рабочее освещение обеспечивает выполнение основных задач трудовой деятельности. Им оснащаются все производственные цеха, вспомогательные помещения, коридоры, в которых предусмотрены работа и проход людей. Если участки здания, цеха имеют разную степень естественного света, разные режимы труда, регулировку рабочего освещения нужно разделить по зонам. Различают общее и местное освещение. В верхней части помещения располагаются общие световые приборы, чем обеспечивается равномерная видимость всех участков. Локальное освещение применяется для конкретного рабочего места, необходимо для выполнения высокоточных работ. При комбинированном свете светильники общего назначения должны покрывать не меньше 10% освещенности рабочей поверхности. Требования к источникам местного назначения: не находиться в поле зрения сотрудников, иметь непросвечивающие отражатели.
Аварийные источники света необходимы для нахождения путей эвакуации в случаях наступления чрезвычайных событий или для продолжения работы, когда невозможно остановить производство. Эти светильники монтируются, если есть вероятность отключения основного света при экстраординарных обстоятельствах. Аварийное освещение обеспечивает безопасность людей при наступлении непредвиденных ситуаций.
Охранные световые системы позволяют контролировать сохранность материальных ценностей производства.
Дежурный свет предназначен для освещения в нерабочее время.
Рабочие и аварийные светильники можно использовать для дежурных функций.
Требования к освещению производственных помещений
Нормативные акты содержат следующие основные требования к производственному освещению:
- освещенность территории помещения распределена равномерно;
- соблюдены нормы освещенности для конкретного вида работ;
- функционирование световых источников стабильно;
- общее освещение зон трудовой деятельности более интенсивно, чем локальное;
- коридоры и участки производства, где не ведется работа, освещаются больше чем на 25% от нормативов общего света и не меньше 100 лк;
- отсутствуют резкие тени от светильников;
- светящие элементы источников местного значения не находятся в поле зрения сотрудников;
- локальные светильники оборудованы непрозрачными отражателями.
Особое значение придается безопасности жизнедеятельности при использовании световых устройств:
- запрещено применение ламп накаливания с мощностью 100 Вт и больше;
- цветовая температура светильников допускается в пределах от 2400°K до 6800°K;
- ультрафиолетовые волны с длиной 320–400 нм не могут быть интенсивнее 0,03 Вт/м², запрещено наличие ультрафиолета с длиной волн меньше 320 нм.
Промышленные светильники
Промышленные светильники используются для освещения производственных помещений, промышленных цехов, строительных площадок, складских помещений, подземных коммуникаций. Для освещения крупных объектов используются мощные осветительные приборы — прожектора.
Производители источников света для производственных помещений предлагают светильники, наиболее полно удовлетворяющие санитарно-гигиеническим требованиям законодательства и потребностям промышленности. Современные осветительные приборы способны не только выполнять основные задачи по освещению помещений, но и значительно улучшить эксплуатационные характеристики. Существуют разные варианты классификации производственного освещения.
По способу установки светильники называют напольными, потолочными, пристраиваемыми, торцевыми, настенными, встраиваемыми и подвесными.
Для производства промышленных светильников используют разные виды источников света.
Лампы накаливания
Традиционный источник света. Это всем привычная электрическая лампочка. Используются в качестве стандарта для оценки световых приборов.
Обладают значительными недостатками:
- повышенной теплоотдачей;
- искажением цветового восприятия за счет желто-красного спектра;
- коротким сроком эксплуатации;
- энергозатратны.
Пока что лампы накаливания используются достаточно широко, однако их замена на более современные световые системы произойдет в ближайшее время. К достоинствам ламп накаливания можно отнести простую схему включения, небольшие размеры, постоянный поток света.
Люминесцентные лампы
Преимущества использования люминесцентных ламп заключаются в большем сроке службы в сравнении с лампами накаливания, рассеянном свете, разнообразии световых оттенков, большей светоотдаче. Получили широкое применение в общественных зданиях.
Обладают рядом недостатков:
- низкой мощностью;
- химической опасностью (содержат ртуть);
- неравномерным неприятным спектром света, искажающим цвет предметов;
- мерцанием лампы.
Светодиодные светильники
Самые передовые технологии воплощены в светодиодных светильниках. Они отвечают всем требованиям к освещению помещений. Использование светодиодов способно снизить траты на электрическую энергию до 90%. Значительно увеличен срок эксплуатации светодиодных ламп по сравнению с привычными источниками. В промышленных условиях он выше в 10 раз. Экономия от использования светодиодных светильников для производственных нужд проявляется моментально.
Качество освещенности, цветопередача, приближены к естественному свету, что повышает эффективность трудовой деятельности. Диодные светильники не мерцают, не бликуют, не испускают вредного ультрафиолетового излучения. Это делает их лидерами по БЖД. Светодиоды не содержат опасных веществ, что упрощает утилизацию отработанных ламп.
Особо следует отметить работоспособность светильников в неблагоприятной среде. Герметичный корпус и отсутствие нагревания делают возможным применение светодиодного освещения при повышенной влажности, разных температурных режимах, запыленности, при наличии химически агрессивных веществ.
Наиболее популярны светильники:
- ip44 — защита от влаги без прямого попадания водных струй;
- ip65 — всесторонняя защита от пыли и струй.
Стоимость светодиодных ламп выше привычных аналогов. Однако, высокая энергоэффективность, экономия электроэнергии позволяют окупить затраты в течение 2–3 лет. Учитывая 10-летний срок службы, выгода очевидна.
Видео по теме