Вентиляция и кондиционирование воздуха. Требования к освещению помещений и рабочих мест

      Для освещения производственных помещений  используются светильники, представляющие собой совокупность источника и арматуры.

      Назначением арматуры является перераспределение  светового потока, защита работающих от ослепленности, а источника от загрязнения. Основными характеристиками арматуры являются: кривая распределения силы света, защитный угол и коэффициент полезного действия. В зависимости от светового потока, излучаемого светильником в нижнюю полусферу, различают светильники: прямого света (п), у которых световой поток, направленный в нижнюю сферу, составляет более 80 %; преимущественно прямого света (Н) 60-80%; рассеянного света (Р) 40-60%; преимущественно отраженного света (В) 20-40%; отраженного света (О) менее 20 %.

      По  форме кривой распределения силы света в вертикальной плоскости  светильники разделяют на семь классов  Д Л, Ш, М, С, Г, К.

      Защитный  угол светильника характеризует угол, который обеспечивает светильник для защиты работающих от ослепленности источником.

      Расчет  искусственного освещения производственного  помещения ведется в следующей  последовательности.

1. Выбор типа источников света. В зависимости от конкретных условий в производственном помещении (температура воздуха, особенности технологического процесса и его требований к освещению), а также светотехнических, электрических и других характеристик источников, выбирается нужный тип источников света.
2. Выбор системы освещения. При однородных рабочих местах, равномерном размещении оборудования в помещении принимается общее освещение. Если оборудование громоздкое, рабочие места с разными требованиями к освещению расположены неравномерно, то используется локализованная система освещения. При высокой точности выполняемых работ, наличии требования к направленности освещения применяется комбинированная система (сочетание общего и местного освещения).
3. Выбор типа светильника. с учетом потребного распределения силы света, загрязненности воздуха, пожаровзрывоопасности воздуха в помещении подбирается арматура.
4. Размещение светильников в помещении. Светильники с лампами накаливания можно располагать на потолочном перекрытии в шахматном порядке, по вершинам квадратных полей, рядами. Светильники с люминисцентными лампами располагают рядами.

      При выборе схемы размещения светильников необходимо учитывать энергетические, экономические, светотехнические характеристики схем размещения. Так, высота подвеса (h) и расстояние между светильниками (I) связаны с экономическим показателем схемы размещения (λ_э), зависимостью λ_э =l/h. С помощью справочных таблиц выбирается целесообразная схема размещения светильников.

      На  основании принятой схемы размещения светильников определяется их потребное количество.

5. Определение потребной освещенности рабочих мест. Нормирование освещенности производится в соответствии со СНиП 23-05-95, как это было изложено выше.
6. Расчет характеристик источника света. Для расчета общего равномерного освещения применяется метод коэффициента использования светового потока, а расчет освещенности общего локализованного и местного освещения производится с помощью точечного метода.

В методе коэффициента использования расчет светового потока источника производится по формуле: 

, 

где Е_н - нормативная освещенность, лк;

S - освещаемая площадь, м²;

Z - коэффициент минимальной освещенности ;

К - коэффициент  запаса, учитывающий ухудшение характеристик  источников при эксплуатации;

N - число  светильников;

η - коэффициент использования светового потока.

      Коэффициент использования определяется по индексу  помещения In и коэффициентам отражения потока, стен и пола по специальной таблице.

      Индекс  помещения расчитывается по формуле: 

 

где а  и b длина и ширина помещения;

h - высота подвеса светильников.

      В расчете освещенности точечным методом  используется формула: 

(лк), 

где J_α - нормативная сила света на данную точку поверхности, кд;

г - расстояние от источника до точки поверхности, м;

α - угол, образованный нормалью к освещаемой поверхности и падающим на поверхности лучом.

      Для ориентировочного расчета мощности потребного источника используется метод удельных мощностей. Мощность источника определяется по формуле: 

P_л = PS/N, 

где Р - потребная удельная мощность осветительных  приборов на единицу освещаемой поверхности, вт/м²;

S - площадь освещаемой поверхности, м²;

N - принятое  число светильников.

      После определения характеристики потребного источника освещения, подбирается стандартный источник. Его характеристика может, иметь отклонения в пределах от 10 % до +20 % от расчетной.

2.4. Естественное освещение

 

      Естественное  освещение создается солнечным  светом через световые проемы. Оно зависит от многих объективных факторов, как-то: времени года и дня, погоды, географического положения и т.п. Основной характеристикой естественного освещения служит коэффициент естественного освещения (КЕО), то есть отношение естественной освещенности внутри здания Е_в к одновременно измеренной наружной освещенности горизонтальной поверхности (Е_н). КЕО обозначается через "е": 

. 

      Естественная  освещенность нормируется согласно СНиП 23-05-95. Для установления необходимого нормативного значения КЕО, т.е. е_н необходимо учесть размер объекта различения, т.е. разряд зрительной работы, контраст объекта различения и фона, а также характеристику фона. Помимо этого, учитывается географическая широта местоположения здания (коэффициентом светового климата m) и ориентировка помещения по сторонам горизонта (с).

      Тогда е = е_нсm, где е_н - табличное значение КЕО, определяемое на основании разряда зрительной работы и вида естественного освещения. При естественном освещении нормируется его неравномерность, т.е. отношение максимальной к минимальной освещенности .

      Чем выше разряд зрительной работы, тем  меньше допускается неравномерность  освещенности.

      Для определения потребных площадей световых проемов используются зависимости:

• для бокового освещения (площадь окон):

 

; 

• для верхнего освещения (площадь световых фонарей):

 

 

где S_п - площадь пола, м²;

е_н - нормированное значение КЕО;

h_o, h_ф - световая характеристика соответственно окон и фонарей;

К - коэффициент  учета затенения окон противоположными зданиями;

r₁, r₂ - коэффициенты, учитывающие повышение КЕО при боковом и верхнем освещении благодаря свету, отраженному от поверхностей помещения;

τ_о - общий коэффициент светопропускания светопроемов.

      В основе расчета КЕО лежит зависимость  его от прямого света небосвода  и света, отраженного от поверхностей зданий и помещений. Так, при боковом  освещении e_δ = (E_δq + E_3qK) τ_оr, где: E_δ, E_3q - геометрические коэффициенты освещенности от небосвода и противоположного здания; q - коэффициент учета неравномерной яркости небосвода; К - коэффициент учета относительной яркости противостоящего здания; τ_о - коэффициент светопропускания световых проемов; коэффициент учета роста КЕО за счет отражения света от поверхностей помещения. 

      Геометрические  коэффициенты освещенности определяются графически по методу Данилюка путем  подсчета числа участников (секторов) небосвода, видимых в светопроеме  в вертикальной и горизонтальной плоскости.

      КЕО определяется для характерных точек помещения. При одностороннем боковом освещении принимается точка, расположенная на расстоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от световых проемов. При двустороннем боковом освещении определяется КЕО в точке посредине помещения. 
 

2.5.  Требования к освещению на рабочих местах, оборудованных ПЭВМ 

      Рабочие столы следует размещать таким  образом, чтобы видеодисплейные  терминалы были ориентированы боковой  стороной к световым проемам, чтобы  естественный свет падал преимущественно  слева.

      Искусственное освещение в помещениях для эксплуатации ПЭВМ должно осуществляться системой общего равномерного освещения. В производственных и административно-общественных помещениях, в случаях преимущественной работы с документами, следует применять системы комбинированного освещения (к общему освещению дополнительно устанавливаются светильники местного освещения, предназначенные для освещения зоны расположения документов).

      Освещенность  на поверхности стола в зоне размещения рабочего документа должна быть 300 — 500 лк. Освещение не должно создавать бликов на поверхности экрана. Освещенность поверхности экрана не должна быть более 300 лк.

      Следует ограничивать прямую блесткость от источников освещения, при этом яркость светящихся поверхностей (окна, светильники и  др.), находящихся в поле зрения, должна быть не более 200 кд/м2.

      Следует ограничивать отраженную блесткость на рабочих поверхностях (экран, стол, клавиатура и др.) за счет правильного  выбора типов светильников и расположения рабочих мест по отношению к источникам естественного и искусственного освещения, при этом яркость бликов на экране ПЭВМ не должна превышать 40 кд/м2 и яркость потолка не должна превышать 200 кд/м2.

      Показатель  ослепленности для источников общего искусственного освещения в производственных помещениях должен быть не более 20. Показатель дискомфорта в административно-общественных помещениях не более 40, в дошкольных и учебных помещениях не более 15.

      Яркость светильников общего освещения в  зоне углов излучения от 50 до 90 градусов с вертикалью в продольной и поперечной плоскостях должна составлять не более 200 кд/м2, защитный угол светильников должен быть не менее 40 градусов.

      Светильники местного освещения должны иметь  не просвечивающий отражатель с защитным углом не менее 40 градусов.

      Следует ограничивать неравномерность распределения яркости в поле зрения пользователя ПЭВМ, при этом соотношение яркости между рабочими поверхностями не должно превышать 3:1 — 5:1, а между рабочими поверхностями и поверхностями стен и оборудования 10:1.

      В качестве источников света при искусственном освещении следует применять преимущественно люминесцентные лампы типа ЛБ и компактные люминесцентные лампы (КЛЛ). При устройстве отраженного освещения в производственных и административно-общественных помещениях допускается применение металлогалогенных ламп. В светильниках местного освещения допускается применение ламп накаливания, в том числе галогенные.

      Для освещения помещений с ПЭВМ следует  применять светильники с зеркальными  параболическими решетками, укомплектованными  электронными пуско-регулирующими аппаратами (ЭПРА). Допускается использование многоламповых светильников с электромагнитными пуско-регулирующими аппаратами (ЭПРА), состоящими из равного числа опережающих и отстающих ветвей.

      Применение  светильников без рассеивателей и экранирующих решеток не допускается.

      При отсутствии светильников с ЭПРА лампы  многоламповых светильников или  рядом расположенные светильники  общего освещения следует включать на разные фазы трехфазной сети.