Виды и нормирование естественного и искусственного освещения
Комфортные условия труда во многом зависят от освещения производственных помещений. Рациональное освещение повышает безопасность работ и производительность труда. Несоответствие нормативным показателям освещения или неправильная установка источников света могут быть причиной быстрой утомляемости работающих, а также несчастного случая.
Всеобщим межотраслевым документом, содержащим нормы естественного и искусственного освещения предприятий, является СНиП 23-05-95.
При проектировании предприятий общественного питания необходимо предусматривать два вида освещения — естественное и искусственное.
Естественный свет имеет высокую биологическую и гигиеническую ценность, так как обладает благоприятным для зрения человека спектральным составом и оказывает положительное воздействие на психологическое состояние человека — создает ощущение связи его с окружающим миром. Отсутствие или недостаток естественного освещения в рабочем помещении классифицируют как вредный производственный фактор.
В зависимости от типа промышленного здания естественное освещение может быть верхним — через световые фонари в крыше, боковым — через оконные проемы и комбинированным.
Предприятия общественного питания, как правило, имеют боковое естественное освещение. При одностороннем боковом освещении нормируется минимальное значение коэффициента естественной освещенности в точке, расположенной на расстоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от световых проемов. При двустороннем боковом освещении нормируется в точке посередине помещения.
КЕО показывает, какая часть наружного освещения попадает на рабочие места производственного помещения. При этом необходимо иметь в виду, что использование естественного света на предприятии возможно, когда Ен ≥ 5000 лк на каждом квадратном метре освещаемой поверхности. В связи с этим в расчете коэффициента естественной освещенности необходимо принимать Ен = 5000 лк даже тогда, когда фактические замеры наружной освещенности показывают величину, намного превышающую это значение.
В зависимости от напряжения зрительного аппарата при выполнении работы освещенность на предприятиях делят на восемь разрядов — от наивысшей точности до общего наблюдения за ходом производственного процесса. В табл. приведены нормируемые значения КЕО.
| Характеристика выполняемой зрительной работы | Наименьший размер объекта различения, мм | Разряд зрительной работы | Значение lmin в при естественном освещении, % | |
| верхнем и комбинированном | боковом | |||
| Наивысшей точности | Менее 0,15 | I | 10 | 3,5 |
| Очень высокой точности | 0,15 . 0,30 | II | 7 | 2,5 |
| Высокой точности | 0,3 . 0,5 | III | 5 | 2,0 |
| Средней точности | от 0,5 до 1,0 | IV | 4 | 1,5 |
| Малой точности | от 1 до 5 | V | 3 | 1,0 |
| «Грубая работа» | Более 5 | VI | 2 | 0,5 |
| Работа с самосветящимися материалами и изделиями в горячих цехах | VII | |||
| Общие наблюдения за ходом производственного процесса: | VIII | |||
| постоянное наблюдение | — | V III a | 1 | 0,3 |
| периодическое при постоянном пребывании людей в помещении | VIIIб | 0,7 | 0,2 | |
| периодическое при периодическом пребывании людей в помещении | VIIIв | 0,5 | 0,1 | |
Рабочие места предприятий общественного питания по зрительной характеристике относят к третьему и четвертому разрядам работ.
В помещениях, в которых осуществляют работы различной точности, значение КЕО принимают по точности работы, преобладающей в данном производстве.
Узлы связи, диспетчерские пункты, насосные установки водоснабжения, помещения дежурных постов и тепловые пункты, пункты управления канализацией, теплофикации, вентиляции и кондиционирования воздуха, для производственных помещений, в которых недопустимо прекращение работ; опасность травматизма в местах большого скопления людей; нарушение нормального обслуживания больных в операционных блоках, кабинетах неотложной помощи, в приемных покоях лечебных учреждений.
На предприятиях пищевой промышленности аварийное освещение безопасности необходимо проектировать только при хлебопекарном производстве. На всех других предприятиях пищевой отрасли промышленности используют аварийное освещение для эвакуации людей.
Аварийное освещение для эвакуации людей устраивают в местах, опасных для прохода людей, а также в основных проходах и на лестницах, служащих для эвакуации людей из производственных зданий с числом работающих более 50. Аварийное освещение безопасности, должно обеспечивать освещенность 5% от величины, предусматриваемой нормами рабочего освещения, но не менее 2 лк на 1 м : . Аварийное освещение для целей эвакуации должно создавать на уровне пола по линии основных проходов освещенность не менее 0,5 лк. Это освещение в нерабочее время рекомендуют использовать как охранное.
Наиболее надежным источником света при аварийном освещении являются лампы накаливания. Питание аварийного освещения осуществляют от независимого источника питания. Источники питания считаются независимыми, если повреждение одного из них не отражается на работе другого. На предприятиях таким источником может быть трансформатор, получающий питание от системы, не зависимой от системы питания трансформатора рабочего освещения. В том случае, если питание силовой и осветительной нагрузок осуществляют от разных трансформаторов (раздельное питание), то аварийное освещение питают от силовой сети, так как при отключении последней отпадает надобность в аварийном освещении, поскольку работает система рабочего освещения. При отключении системы рабочего освещения продолжает работать силовая сеть, соответственно в рабочем состоянии находится аварийное освещение.
Искусственное освещение нормируют в зависимости от разряда зрительной работы с учетом подразряда, который определяется контрастностью объекта и характеристикой фона.
Фон — поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различия, на которой он рассматривается. Характеризуется коэффициентом отражения, зависящим от цвета и фактуры поверхности.
Контраст объекта с фоном характеризуется отношением разности коэффициентов отражения фона и объекта к коэффициенту отражения фона.
Нормируемым показателем искусственного освещения является освещенность Е, единицей измерения которой является люкс (лк).
Освещенность (лк) выражают формулой
Е = F/ S,
где F — плотность светового потока лампы, лм; S — площадь освещения поверхности, м 2 .
В табл. приведена освещенность на предприятиях общественного питания.
Основными источниками искусственного освещения являются лампы накаливания и газоразрядные (люминесцентные) лампы.
В осветительных лампах накаливания в качестве излучателя световой энергии применяют тугоплавкий металл — вольфрам, температура плавления которого 3600 °С.
Лампы накаливания мощностью до 60 Вт изготавливают вакуумными, а большей мощности — газонаполненными. После откачки воздуха из колбы лампы их заполняют инертным газом, как правило аргоном с примесью азота, что способствует более высокой температуре накала нити.
Разряд и подразряд
Освещенность при лампах, лк
зрительной работы
накаливания
люминесцентных
Отделение инспекции сырья
Кладовые сухих продуктов, овощей, мяса, рыбы и т. п.
Подготовительные отделения (мойка, чистка, резка и т.п.); варочные; обжарочные; сиропные; соусные; укладочные; моечные инвентаря
Обеденные залы ресторанов, кафе, столовых, буфетов
Морозильные отделения, холодильные камеры, склады готовой продукции, термостатные, вентиляционные, сырьевые площадки
Нормирование параметров искусственного освещения
Согласно СНиП 23-09-95 нормируемыми параметрами искусственного освещения являются:
· освещенность рабочей поверхности Е, лк;
· показатель ослепленности P, %;
· коэффициент пульсации освещенности Кп, %.
Освещенность рабочей поверхности— плотность светового потока на освещаемой им поверхности:
где Ф — плотность светового потока, люмен, лм; S — площадь поверхности, освещаемой световым потоком, м 2 .
В качестве нормативной величины освещенности задается ее минимальное значение, при котором выполнение определенной работы не вредит зрению работника. Emin задается для наиболее темного участка рабочей поверхности. Она устанавливается по характеристике зрительной работы, которая определяется зрительным напряжением при выполнении данной работы. Всего выделяют 8 разрядов зрительных работ. Первые шесть разрядов (от работ очень высокой точности до грубых зрительных работ) классифицируются в зависимости от наименьшего размера объекта различения (толщина метки на шкале прибора, самая тонкая линия чертежа, трещина в изделии и т.п.), контраста объекта различения с фоном (малый, средний, большой) и характеристики фона (светлый, средний и темный). VII разряд устанавливает требования для работ со светящимися материалами и изделиями в горячих цехах, VIII — для общего наблюдения за ходом работ.
Показатель ослепленности — критерий оценки слепящего действия осветительной установки, определяемый выражением
где S — коэффициент ослепленности, равный отношению пороговых разностей яркости при наличии и отсутствии слепящих источников в поле зрения. В производственных помещениях показатель ослепленности не должен превышать 20 … 40% в зависимости от разряда зрительной работы.
При освещении производственных помещений газоразрядными лампами, питаемыми переменным током промышленной частоты (50 Гц), ограничивается глубина пульсации освещенности.
Коэффициент пульсации освещенности — критерий оценки относительной глубины колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока газоразрядных ламп при питании их переменным током, выражающийся формулой
где Емакс и Емин— соответственно максимальное и минимальное значения освещенности за период ее колебания, лк; Еср — среднее значение освещенности за этот же период, лк.
Величина коэффициента пульсации в зависимости от системы освещения и характера выполняемой работы не должна превышать 10…20% (при работах, связанных с наблюдением за видеотерминалами ЭВМ, Кп — не более 5%).
Нормы искусственного освещения.
Нормы искусственного освещения регулируются стандартами СНиП 23-05-95, которые устанавливают минимальное значение освещения на рабочем месте в качестве стандартизированного количественного показателя. Значение этого показателя дается в зависимости от точности выполняемой визуальной работы, характеризующейся наименьшим размером объекта, который необходимо различить, свойствами фона, контрастом объекта с фоном, системой освещения и типом используемых ламп.
Нормы искусственного освещения устанавливают наименьшую освещенность, при которой обеспечивается выполнение зрительной работы. Это значит, что во все время действия осветительной установки и во всех точках рабочей поверхности (или по всей площади помещения) освещенность не должна быть меньше заданной величины. При этом нормы не запрещают применять повышенные значения освещенности в тех случаях, когда это будет найдено целесообразным.
В некоторых случаях на основе общих стандартов составляются отраслевые стандарты освещения, которые содержат подробный список помещений и рабочих мест данной отрасли с указанием стандартов освещения, а иногда и некоторых других требований к освещению. Такие стандарты после их утверждения соответствующими ведомствами становятся обязательными.
Основной целью нормирования искусственного освещения является обеспечение хороших условий для наглядной работы на заданном уровне развития народного хозяйства, потребления электроэнергии, материалов и оборудования.Строительные Нормы и Правила (СНиП) используются при непосредственном проектировании зданий, требования к освещению в них закладывается еще на этапе рабочих чертежей
- В России нормы СП 52.13330.2011 Естественное и искусственное освещение. Актуализированная редакция СНиП 23-05-95* (СП 52.13330.2011 Естественное и искусственное освещение. Актуализированная редакция СНиП 23-05-95*)
- Санитарные Правила и Нормы (СанПиН) являются уточняющим документов СНиП и применяются уже к организации конкретных мест в уже построенных зданиях.
Здесь необходимо отметить, что проверки регулирующие органы всегда проводят на основании СанПиН.
Искусственные источники света
В последние годы наблюдается уход от традиционной лампы накаливания к более энергоэффективным альтернативам. Ниже приведены некоторые из доступных на данный момент ламп :
Лампы накаливания
Традиционная лампа типа лампы с светящейся нитью, раньше широко используется в жилых приложениях. Как правило, они считаются наименее энергоэффективным, выбором электрической лампы и стоят недорого, мгновенно включаются и имеют различные размеры и формы.
Люминесцентные лампы
Компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) доступны в различных размерах и фитингов и может быть использовано в месте ламп накаливания без изменения световых приборов . Как правило, они более энергоэффективны, чем лампы накаливания. Некоторые из них имеют яркость и совместимы с другими элементами управления освещением . КЛЛ предлагаются в вариантах с глобусом, спиралью, прожектором и отражателем.
Светодиоды (LED)
Светодиоды – это быстроразвивающаяся технология освещения и одна из самых энергоэффективных ламп . По сравнению с лампами накаливания они могут потреблять примерно на 75% меньше энергии и могут прослужить в 25 раз дольше, хотя могут быть и более дорогими. Как правило, они высоко ценятся за сопоставимый или более качественный световой поток по сравнению с другими типами освещения .
Нормы искусственного освещения определяют освещенность.
Нормы искусственного освещения определяют освещенность производственных помещений и мест работы под открытым небом, территории промышленных предприятий и дают указания в отношении аварийного освещения, ограничения ослепленности и величин коэффициента запаса.
Ввиду невозможности исчерпывающей нормализации уровня видимости современные стандарты искусственного освещения основаны на косвенной стандартизации; они регулируют минимально допустимые значения освещения и не запрещают использование повышенного освещения во всех случаях, когда это считается целесообразным.
Значение стандартизированного освещения определяется в зависимости от того, какие источники света и система освещения приняты. Стандарты искусственного освещения ориентированы на использование в основном газоразрядных источников света. Однако при невозможности или технической нецелесообразности применения газоразрядных ламп нормы допускают использование для освещения ламп накаливания.
Поскольку светодиоды более экономичны, вы можете добиться гораздо более высокого освещения, чем с лампами накаливания с тем же энергопотреблением. Поэтому стандарты освещения светодиодными лампами намного выше. Комбинированная система освещения также более экономична, чем обычная система освещения, устанавливая более высокие стандарты для комбинированного освещения, чем для общего освещения. Таким образом, нормы учитывают возможность повышать освещенность во всех случаях, когда ее можно увеличить за счет улучшения экономичности установки.
Нормы искусственного освещения в СССР.
Нормирование осветительных установок производственных построек производится в СССР по СНиП 23- 05-95 гл. П-А. 9-71 (Строй Нормы и Правила), утвержденным в 1971 г., и по отраслевым нормам, составляемым для различных отраслей индустрии и видов производства на основании обозначенных общих норм.
Не будем останавливаться на теоретических основах, что такое нормы искусственного освещения, они с большей полнотой изложены в СП 52.13330.2011 , ограничимся общими пояснениями работающих норм в той мере, в которой они затрагивают освещение производственных построек. Это дозволит усвоить главные положения норм и ориентироваться в их при практическом применении.
В СНиП 23- 05-95 гл. П-А. 9-71 нормируются как количественные, так и высококачественные свойства осветительных установок. Количественным аспектом освещения производственных помещений принята малая освещенность рабочих поверхностей. В приложении 1. к СНиП 23- 05-95 разъясняется, что под рабочей поверхностью понимается поверхность стола, верстака, части оборудования либо изделия, на которой делается работа и нормируется либо измеряется освещенность.
В таблице приведены Нормы искусственного освещения рабочих поверхностей в производственных помещениях. Из данной таблицы видно, что малая освещенность зависит от последующих причин: степени точности зрительной работы, обусловленной общей чертой работы и размером объекта различения; контраста объекта различения с фоном и свойства фона; применяемой- системы освещения. Для удобства использования нормами точность зрительных работ характеризуется разрядом, обозначаемым римскими цифрами от 1 до IX, а контраст объекта с фоном — под разрядом, обозначаемым знаками «а», «б», «в» и «г».
В случае внедрения ламп накаливания нормируются наиболее низкие освещенности, обозначенные в приложении 2 к СНиП 23- 05-95. Для системы комбинированного освещения разница в освещенности для различных источников света не велика (менее чем в 1,33 раза), но для системы общего освещения для работ большей и средней точности колеблется в значимых границах — от 1,33 до 5 раз. Для работ средней точности, выполняемых в большей степени при одном общем освещении, эта разница составляет 1,5—2 раза, и лишь для грубых работ разрядов VIIIB И 1ХВ она добивается 10 раз.
Такое различие в нормировании освещенности разъясняется существенно наименьшей экономичностью ламп накаливания и техническими трудностями сотворения ими большого уровня освещенности. Стандарты содержат следующие дополнения. Инструкции по стандартизации освещения промышленных зданий: указание, в каких вариантах следует прогнозировать увеличение и уменьшение освещения; Какое освещение должно генерировать общее освещение в комбинированной системе? необходимое освещение в проходах мастерских и в местах, где не ведется работа; Нормирование освещения в промышленных помещениях без дневного света; Стандартизация освещения при использовании в комбинированной системе освещения для общего и местного освещения различных типов источников света— газоразрядных ламп и ламп накаливания.