Производственное освещение

Освещение — использование световой энергии солнца и искусственных источников света для обеспечения зрительного восприятия окружающего мира.

В производственных условиях используется три вида освещения:

· естественное (источником его является солнце),

· искусственное,

· совмещенное (одновременное сочетание естественного и искусственного освещения).

Совмещенное освещение применяется в том случае, когда только естественное освещение не может обеспечить необходимые условия для выполнения производственных операций.

Естественное освещение создается природными источниками света прямыми солнечными лучами и диффузным светом небосвода (от солнечных лучей, рассеянных атмосферой).

В производственных помещениях используют естественное освещение:

а) боковое — через светопроемы (окна) в наружных стенах;

б) верхнее — через световые фонари в перекрытиях;

в) комбинированное — через световые фонари и окна.

Естественное освещение верхним или комбинированным светом обеспечивает большую равномерность уровня освещенности, чем боковое. При применении только бокового освещения создается высокая освещенность вблизи окон и низкая в глубине цеха, при этом возможно возникновение теней от оборудования больших размеров.

Естественное освещение колеблется по временам года и по часам суток. Непостоянство освещения во времени вызвало необходимость введения отвлеченной единицы измерения естественной освещенности, которая называется коэффициентом естественной освещенности (КЕО). КЕО представляет собой выраженное в процентах отношение освещенности в данной точке помещения к одновременной освещенности точки, находящейся на горизонтальной плоскости вне помещения и освещенной рассеянным светом полностью открытого небосвода.

Основными нормативными документами по освещению являются СНиП 23-05-95(2003) и СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03.

При одностороннем боковом естественном освещении нормируется минимальное значение КЕО в точке, расположенной на расстоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от световых проемов, на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности.

При двустороннем боковом освещении нормируется минимальное значение КЕО в точке посередине помещения на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности.

При верхнем и комбинированном освещении нормируется среднее значение КЕО в точках, расположенных на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности.

В зданиях с недостаточным естественным освещением применяют совмещенное освещение. Искусственное освещение в системе совмещенного может функционировать постоянно (в зонах с недостаточным естественным освещением) или включаться с наступлением сумерек. При выполнении совмещенного освещения искусственное освещение должно выполняться источниками света, спектр которых, насколько возможно по условиям среды, приближен к спектру естественного света.

Искусственное освещение промышленных предприятий осуществляется лампами накаливания и газоразрядными.

С помощью соответствующего размещения светильников в объеме рабочего помещения создается система освещения. В производственных условиях используются две системы искусственного освещения:

· общая — для освещения всего помещения;

· комбинированная — для увеличения освещения только рабочих поверхностей или отдельных частей оборудования (дополнительно используется местное освещение).

Применение только местного освещения не допускается. Общее освещение может быть равномерным или локализованным.

Общее размещение светильников (в прямоугольном или шахматном порядке) для создания рациональной освещенности производят при выполнении однотипных работ по всему помещению, при большой плотности рабочих мест.

Общее локализованное освещение предусматривается для обеспечения на ряде рабочих мест освещенности в заданной плоскости, когда около каждого из них устанавливается дополнительный светильник, а также при выполнении на участках цеха различных по характеру работ или при наличии затеняющего оборудования.

При размещении светильников для лучших условий освещенности следует соблюдать определенные расстояния между светильниками и высоту подвеса над рабочей поверхностью и от потолка, иначе на потолке возникнут световые пятна, что создает неравномерность освещения.

При комбинированном освещении светильники местного освещения предназначены для создания требуемой яркости на рабочей поверхности при выполнении работ высокой точности.

С помощью общего освещения в системе комбинированного создается около 10 % нормируемой освещенности (в помещениях без естественного освещения не менее 20 %) и около 90 % — за счет местного освещения.

Местное освещение предназначено только для освещения рабочей поверхности и может быть стационарным и переносным, для него чаще всего применяются лампы накаливания, так как люминесцентные лампы могут вызвать стробоскопический эффект.

Искусственное освещение подразделяется на несколько видов:

· рабочее,

· аварийное,

· эвакуационное,

· дежурное,

· охранное.

Рабочее освещение предназначено для выполнения производственного процесса.

Аварийноеосвещение — для продолжения работы при аварийном отключении рабочего помещения.

Эвакуационное освещение — для эвакуации людей из помещения при аварийном отключении рабочего освещения. Для аварийного освещения используются лампы накаливания, для которых применяется автономное питание электроэнергией. Светильники функционируют все время или автоматически включаются при аварийном отключении рабочего освещения.

Для эвакуации людей уровень аварийного освещения основных проходов и запасных выходов должен составлять не менее 0,5 лк на уровне пола и 0,2 лк на открытых территориях.

Лампы накаливания относятся к источникам света теплового излучения, в их спектре преобладают желто-красные лучи, что искажает цветовое восприятие. Они значительно уступают газоразрядным источникам света по световой отдаче и по цветопередаче, что ограничивает их применение в производственных условиях. Но они являются наиболее надежным источником света в связи с простой схемой их включения, а условия внешней среды, включая температуру воздуха, не оказывают влияния на их работу.

В маркировке ламп накаливания:

· В — вакуумные лампы,

· Г — газонаполненные,

· К — лампы с криптоновым наполнением,

· Б — биспиральные лампы.

В газоразрядных лампах используется явление люминесценции; свет возникает в результате электрического разряда в газе, парах металлов или в смеси газа с парами. Газоразрядные лампы называют люминесцентными, так как изнутри колбы покрыты люминофором, который под действием ультрафиолетового излучения, излучаемого электрическим разрядом, светится, преобразуя тем самым невидимое ультрафиолетовое излучение в свет.

Газоразрядные лампы получили наибольшее распространение на производстве, в организациях и учреждениях прежде всего из-за значительно большей светоотдачи (40... 110 лм/Вт) и срока службы (8000... 12 000 ч). Подбирая сочетание инертных газов, паров металла, заполняющих колбы ламп, и люминофора, можно получить свет практически любого спектрального диапазона — красный, зеленый, желтый и т. д. Для освещения в помещениях наибольшее распространение получили люминесцентные лампы дневного света, колба которых заполнена парами ртути. Свет, излучаемый такими лампами, близок по своему спектру к солнечному свету.

К ним относятся различные типы люминесцентных лампнизкого давления с разным распределением светового потока по спектру:

· лампы белого света (ЛБ);

· лампы холодно-белого света (ЛХБ);

· лампы с улучшенной цветопередачей (ЛДЦ);

· лампы тепло-белого света (ЛТБ);

· лампы, близкие по спектру к солнечному свету (ЛЕ);

· лампы холодно-белого света улучшенной цветопередачи (ЛХБЦ).

К газоразрядным лампам высокого давления относятся:

· дуговые ртутные лампы высокого давления с исправленной цветностью (ДРЛ);

· ксеноновые (ДКсТ), основанные на излучении дугового разряда в тяжелых инертных газах;

· натриевые высокого давления (ДНаТ);

· металлогалогенные (ДРИ) с добавкой йодидов металлов.

Лампы ЛЕ, ЛДЦ применяются в случаях, когда предъявляются высокие требования к определению цвета, в остальных случаях —лампы ЛБ, как наиболее экономичные. Лампы ДРЛ рекомендуются для производственных помещений, если работа не связана с различением цветов (в высоких цехах машиностроительных предприятий и т. п.), и для наружного освещения. Лампы ДРИ имеют высокую световую отдачу и улучшенную цветность, применяются для освещения помещений большой высоты и площади, строительных площадок, карьеров и т. п. Ксеноновые лампы используют для освещения проездов, горнорудных карьеров, территорий промышленных предприятий.

Люминесцентные лампы применяются при точных работах и работах, требующих правильной цветопередачи, значительного напряжения зрения и внимания (радиотехническая промышленность, приборо- и машиностроение), в помещениях с недостаточным естественным освещением, в бесфонарных, безоконных зданиях и т. п. Недостатки газоразрядных ламп: стробоскопический эффект (своеобразное ощущение раздвоения движущихся и вращающихся предметов вследствие пульсации светового потока), шум дросселей, слепящее действие. Они работают в нормальном режиме лишь при температуре воздуха 15-25 °С, при больших или меньших температурах световая отдача снижается.

Освещение рабочих помещений осуществляется светильниками —приборами, состоящими из источника света и арматуры, которая защищает источник света от механических повреждений дыма, пыли, а также служит для крепления и подключения источника света к сети питания.

По светораспределению светильники подразделяются на светильники прямого, рассеянного или отраженного света.

Светильники прямого света направляют более 80 % светового потока в нижнюю полусферу за счет внутренней отражающей эмалевой или полированной поверхности («Глубокоизлучатель», «Универсаль», «Альфа» и др.).

Светильники рассеянного света излучают световой поток в обе полусферы («Молочный шар», «Люцетта»).

Светильники отраженного света более 80 % светового потока направляют вверх на потолок, а отражаемый от него свет вниз в рабочую зону. Несмотря на их гигиенические преимущества (равномерность, отсутствие блескости и др.), в производственных условиях они применяются редко, так как для них требуется высокий коэффициент отражения потолка и чистый воздух, что не всегда имеет место в условиях производства.

Для защиты глаз от блескости светящейся поверхности ламп служит защитный угол светильника — угол, образованный горизонталью от поверхности лампы (края светящейся нити), и линией, проходящей через край арматуры.

Светильники прямого света («Глубокоизлучатель», защитный угол 30—35 °С) применяют в высоких цехах с плохо отражающими перекрытиями, со значительным загрязнением воздуха, а в более низких цехах (холодной обработки металлов) — светильники типа «Универсаль» (защитный угол 15 °С).

Светильники рассеянного света применяют в цехах со светлыми потолками и стенами, с чистым воздухом при ограниченной высоте.

Светильники для люминесцентных ламп имеют прямое светораспределение. Мерой защиты от прямой блесткости служат защитный угол, экранирующие решетки, рассеиватели из прозрачной пластмассы или стекла.

В зависимости от назначения по конструктивному исполнению светильники подразделяют по степени защиты от пыли, влаги, химически агрессивных веществ и изготавливают из некоррозируемых материалов герметичными. Различают открытые, закрытые, пыленепроницаемые (герметизированы от пыли), влагозащищенные (токоведущие провода изолированы влагостойкими материалами для корпуса, патрона), взрывозащищенные (предусматриваются меры по предупреждению образования искр) и для химически активной среды.

Эффективность осветительных установок в процессе эксплуатации может снизиться, поэтому необходимы систематический надзор за их состоянием, своевременная очистка арматуры, ламп от пыли, копоти, окраска оборудования, стен, потолка.

Нормирование искусственного освещения приводится в строительных нормах и правилах СНиП 23-05-95(2003) «Естественное и искусственное освещение. Нормы проектирования». Нормы предусматривают наименьшую требуемую освещенность рабочих поверхностей производственных помещений исходя из условий зрительных работ.

Нормы промышленного освещения построены на основе классификации работ по определенным количественным признакам. Ведущим признаком, определяющим разряд работ, является наименьший размер различаемых деталей, что при расчетном расстоянии до глаз 0,5 м определяет их угловой размер. При размере деталей менее 0,15 мм работы относятся к разряду I, при больших размерах — соответственно к разрядам II—VI. К VI разряду относятся работы, при которых различаются детали более 5 мм.

Производственная эстетика разрабатывает способы эмоционального, эстетического воздействия на человека в производственной обстановке.

В процессе труда у человека возникают совершенно определенный, обусловленный производственной обстановкой, материальными и социальными условиями труда комплекс эмоций (чувства, переживания, ощущения). Эстетика призвана внести художественное начало в трудовые процессы. Все, что окружает человека в процессе труда, должно доставлять ему радость своим совершенством и красотой; таким образом производственная обстановка становится эмоциональным стимулом для повышения работоспособности и производительности труда.

Производственные условия и среда в целом воздействуют на все чувства человека, на все его психические процессы. Эстетические явления в процессе труда, как и в других процессах жизнедеятельности, воспринимаются комплексно. Эстетическая реакция в трудовом процессе стимулирует деятельность нервной системы. Положительные эстетические стимулы мобилизуют энергию нервной системы (повышают способность ориентироваться, улучшают субъективное состояние рабочего, ускоряют процесс отдыха при утомлении).

Эстетизация повышает внимание рабочего к способу выполнения и содержанию работы производственного процесса в целом. Основным направлением производственной эстетики является использование цвета как фактора, формирующего эстетическое отношение к труду. Это достигается рациональной окраской помещения и оборудования.

Цвет — свойство тела вызывать определенное зрительное ощущение в соответствии со спектральным составом отражаемого или испускаемого им излучения. Цвет данного излучения — воздействие этого излучения на сетчатку глаза, зависящее от спектрального состава излучения и свойств сетчатки глаза.

Медиками доказано, что процесс воздействия цветов на организм человека протекает комплексно, охватывая его зрительные и чувственные механизмы.

Глаз человека реагирует на тончайшие изменения светоцветовой среды. На протяжении суток и в разные времена года происходит перераспределение энергии в спектре солнечных лучей, при этом живая природа гибко и целесообразно приспосабливается к динамике естественных условий. Солнечный свет включает лучи с различными физиологическими и физическими свойствами, причем эти лучи сочетаются в различных комбинациях и по богатству не могут сравниться ни с одним из источников света. Примечателен тот факт, что зона оптимальных цветов совпадает с максимумом «кривой видности» человеческого глаза.

Целесообразность естественной световой среды заключается в участии всех частей спектра, отдельные зоны которого имеют биологическую самостоятельность в воздействии на человека и способны вследствие этого вызывать специфические реакции организма.

С точки зрения психофизиологического воздействия на организм человека выделяются цвета средневолновой части спектра 590—495 нм (оранжево-желтый, желтый, желто-зеленый, зеленый, зелено-голубой), а также белый, которые оказывают наибольшее стимулирующее действие на функциональную способность зрительного анализатора, уменьшая зрительное и цветовое утомление и повышая устойчивость хроматического и ахроматического зрения.

Поскольку высокие степени насыщенности цвета, особенно для крайних участков спектра, действуют утомляюще на зрительно-нервный аппарат, оптимальными для производственных помещений признаны цвета средней насыщенности, Р= 40 %. Одновременно опыты со световой адаптацией показали целесообразность применения достаточно высоких уровней яркости, к которым приспособился орган зрения в процессе его эволюции; поэтому коэффициент отражения окрашенных поверхностей должен быть не менее 50 %.

По вызываемому ощущению цвета подразделяются:

· теплые (красный, красно-оранжевый, оранжевый, оранжево-желтый, желтый, желто-зеленый)

· холодные (зеленый, сине-зеленый, синий, сине-фиолетовый, фиолетовый).

При действии на организм холода, неприятных запахов, горького вкуса, звукового диссонанса чувствительность к зеленому и синему цветам повышается, а к красному и желтому — падает.

Тепло, сладкий вкус, звуковой консонанс действуют на цветовую чувствительность противоположным образом.

Адаптация к зеленому цвету повышает слуховую чувствительность, а в условиях красного освещения той же яркости чувствительность снижается.

Цвет воздействует на функции зрения. Острота зрения, скорость зрительного восприятия, устойчивость ясного видения и зрительная работоспособность имеют максимум в желтой зоне спектра и снижаются по направлению к краям, причем наиболее низкие показатели характерны для синего цвета.

Интересен вопрос цветового утомления, к которому относятся явления цветового контраста, последовательных образов и хроматической адиспаропии (временное снижение цветоразличения). В основе этих явлений лежит существование «дополнительных» цветов (красный + голубой, синий + желтый, оранжевый + голубой и т. д.), попарное смешение которых дает белый цвет; они расположены на диаметрально противоположных концах цветового круга и дают при смешении ощущение ахроматического цвета. При композиционной организации цветовой среды помещения необходимо соблюдать указанные закономерности и так располагать цвета, чтобы они способствовали ликвидации утомления и повышению работоспособности организма.

Ахроматические цвета — ряд цветовых тонов, не имеющих характеристики длины световой волны; они образуют ряд тонов: от белого через серые до черного.

Психологическая специфичность воздействия на человека отдельных цветов приводит к своеобразным иллюзиям температуры, габаритов, массы, расстояния. Поверхности насыщенной, яркой и теплой окраски кажутся нам ближе, чем темные, холодные и малонасыщенные.

Чаще всего эти иллюзии объясняются ростом фокусного расстояния глаза с увеличением длины волны, то есть хроматической аберрацией оптической системы глаза. На этих свойствах основано использование различных цветов для иллюзорного увеличения или уменьшения пространства, а также в известных пределах корректировки температурно-влажностного режима в помещении.

При цветовой организации интерьеров помещений существенное значение имеет цветность искусственного освещения. Изменение качества освещения изменяет характер отраженного потока света, а значит, и цвет предмета.

При освещении лампами накаливания теплые цвета выглядят сочными, чистыми, насыщенными, а синие и фиолетовые — серыми и грязными; при освещении ртутными лампами красные и оранжевые цвета пропадают, выглядят серыми, а желтые цвета кажутся с зеленым оттенком; более правильная цветопередача — при освещении люминесцентными лампами.

Цветовую гамму интерьера определяют с учетом особенностей климата, технологического назначения помещений, условий зрительной работы, характера освещения помещения, требований охраны труда. Учитывают также возможность загрязнения помещений отходами производства. В качестве нормативных показателей цветового решения производственного интерьера приняты: цветовая гамма, цветовой контраст, количество цвета, коэффициенты отражения поверхностей и распределение яркостей в поле зрения работающих.

При окраске потолков и стен помещений нужно избегать темных цветов, так как они вызывают нежелательные контрасты с ярко освещенным рабочим местом и светло окрашенными машинами, поглощают много света, производят гнетущее впечатление и быстро вызывают общее и зрительное утомление.

В производственных зданиях в южных и центральных районах (при светопроемах на южную сторону), в производственных помещениях с большими тепловыделениями потолки, стены, оборудование рекомендуется окрашивать в цвета холодных тонов; в производственных зданиях в остальных районах, а также в помещениях без естественного освещения и неотапливаемых — в цвета теплых тонов.

При цветовой отделке оборудования выделяют движущееся оборудование (кабины кранов, тележки, электрокары и т. п.) — красным с черным или желтым с черным насыщенными цветами; перемещающиеся части станков (агрегатов) — цветом, отличающимся от основного тона окраски станка (агрегата); кнопки и рукоятки управления и опасные части машин и агрегатов — цветами техники безопасности (ГОСТ 12.1.026-01).

Эстетическая организация производственной среды относится не только к рабочему месту и к интерьеру цеха, но и к территории предприятия, к подходам к предприятию, к прилегающим зонам города. Эти проблемы можно решить с помощью архитектурно-художественных средств, технической эстетики. С технической эстетикой связаны конструкция оборудования, его размещение, конструкция и размещение органов управления, размещение различного рода коммуникаций, оформление строительных конструкций зданий и сооружений, санитарно-гигиенические условия труда и т. п.

В последние годы техническая эстетика уделяет большое внимание фирменному стилю, который находит выражение в визуально воспринимаемых чертах промышленного комплекса, внешних характеристиках материальных объектов и выпускаемой продукции, т. е. отражает благодаря художественному конструированию специфику производства, его организацию, политику, методы работы.

Образ фирмы создает вся система визуально воспринимаемых форм: фирменный знак, логотип, шрифт, визуальные коммуникации, цвет объектов.

Поиск по сайту: