Виды и системы производственного освещения

В производственных помещениях используется 3 вида освещения: естественное (источником его является солнце), искусственное (когда используются только искусственные источники света); совмещеяное или смешанное (характеризуется одновременным сочетанием естественного и искусственного освещения).

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

Действующими строительными нормами и правилами предусмотрены две системы искусственного освещения: система общего освещения и система комбинированного освещения.

Естественное освещение создается природными источниками света - прямыми солнечными лучами и диффузным светом небосвода (от солнечных лучей, рассеянных атмосферой). Естественное освещение является биологически наиболее ценным видом освещения, к которому максимально приспособлен глаз человека. Его действие определяется высокой интенсивностью светового потока и благоприятным спектральным составом, сочетающим равномерное распределение энергии в области видимого, ультрафиолетового и инфракрасного видов излучений. Естественное освещение является фактором, определяющим не только уровень освещенности и условия видимости, но и оказывает положительное психофизиологическое воздействие на человека благодаря непосредственной связи с окружающим миром через световые проемы.

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 и при этом возможно образование теней от оборудования больших размеров.

Однако для ряда производственных помещений естественное освещение не может быть единственным видом, так как его интенсивность и спектральный состав на уровне земной поверхности изменяются в чрезвычайно широких пределах и зависят от многих факторов: времени суток, сезона года, состояния облачности, осадков, географической широты и степени загрязнения атмосферного воздуха. Например, облачность верхнего яруса атмосферы увеличивает освещенность почти вдвое, облачность нижнего яруса снижает ее на 25 - 38%, грозовая - на 87%. Загрязнение атмосферного воздуха пылью, дымом и газами снижает естественную освещенность на 25 - 40% и в значительной степени задерживает биологически активную УФ-коротковолновую часть солнечного излучения. Практика показывает, что использование одного естественного света для промышленных зданий недостаточно из-за несовершенства применяемых светопрозрачных конструкций и неудовлетворительной их эксплуатации.

В зданиях с недостаточным естественным освещением применяют совмещенное освещение - сочетание естественного и искусственного света. Искусственное освещение в системе совмещенного может функционировать постоянно (в зонах с недостаточным естественным освещением) или включаться с наступлением сумерек.

Искусственное освещение промышленных предприятий осуществляется лампами накаливания и газоразрядными. Внедрение новых технологических процессов, требующих напряжения зрения, дальнейшее развитие компактности застройки, массовое применение блокирования зданий неизбежно связано с усилением искусственного освещения, которое в ряде случаев остается единственным (безоконные промышленные здания и сооружения) или дополняет недостаточное естественное освещение в удаленных от светопроемов зонах помещения (в бесфонарных и многоэтажных зданиях). В настоящее время разработаны осветительные установки, которые по яркости, характеру, спектру излучаемого света приближаются к естественному спектру, что позволяет дополнять искусственным «дневным» светом недостаток естественного света. Однако искусственное освещение связано с затратами энергии, трудностью его монтажа, высокой стоимостью и требует постоянного наблюдения за эксплуатацией осветительных установок. На производстве применяется общее и местное освещение. Общее - для освещения всего помещения, местное (в системе комбинированного) - для увеличения освещения только рабочих поверхностей или отдельных частей оборудования.

Применение только местного освещения не допускается.

Источники искусственного света. К ним относятся лампы накаливания и люминесцентные лампы.

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 на производстве. Однако они являются наиболее надежным источником света в связи с элементарно простой схемой их включения, а условия внешней среды, включая температуру воздуха, не оказывают влияние на их работу. В газоразрядных лампах используется явление люминесценции («холодное свечение»), свет возникает в результате электрического разряда в газе, парах металлов или в смеси газа с парами. К ним относятся различные типы люминесцентных ламп низкого давления с разным распределением светового потока по спектру - лампы белого света (ЛБ), улучшенной цветопередачей (ЛДЦ) и близким по спектру к солнечному свету (ЛЕ), дуговые ртутные лампы высокого давления с исправленной цветностью (ДРЛ); ксеноновые (ДКсТ), основанные на излучении дугового разряда в тяжелых инертных газах; натриевые высокого давления (ДНаТ) и 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 производствеиных помещений, если работа не связана с различением цветов (в высоких цехах машиностроительных, металлургических предприятий и др.) 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. Газоразрядные, Лампы имеют значительную световую отдачу, экономичны (срок службы 5000 ч и более), создают равномерное освещение в поле зрения, не вызывают тепловых излучений, спектр излучения близок к естественному. Люминесцентные лампы применяются при точных работах и работах, требующих правильной цветопередачи, значительного напряжения зрения и внимания (радиотехническая, полиграфическая, текстильная промышленность, приборо- и машиностроение и др.), в помещениях с недостаточным естествеиным освещением, в бесфонарных, безоконных зданиях и т. д. Газоразрядные лампы имеют и недостатки: стробоскопический эффект (своеобразное ощущение раздвоения движущихся и вращающихся предметов вследствие пульсаций светового потока), шум дросселей, слепящее действие. Они работают в нормальном режиме лишь при температуре воздуха 15 - 25ºС, при больших или меньших температурах световая отдача снижается. Ограничивается их применение в пожаро- и взрывоопасных производствах.

На ряде промышленных предприятий в производстве полупроводников, радиотехнической, микроэлектронной и других отраслях в связи с необходимостью поддержания постоянных условий микроклимата, высокой чистоты воздуха или особого светового режима работа проводится в условиях только искусственного освещения (бесфонарные и безоконные производственные помещения). Работа в таких зданиях приводит к психологическому дискомфорту, поэтому строительство таких зданий допустимо лишь при строгом техническом обосновании и соблюдении всех гигиенических требований в помещениях без естественного света.

Светильники для производственного освещения. Светильники - источники света, заключенные в арматуру, предназначены для правильного распределения светового потока и защиты глаз от чрезмерной яркости источника света. Арматура защищает источник света от механических повреждений, а также дыма, пыли, копоти, влаги, обеспечивает крепление и подключение к источнику питания.

По светораспределению светильники подразделяются на светильники прямого, рассеянного и отраженного света. Светильники прямого света более 8O % светового потока направляют в нижнюю полусферу за счет внутренней отражающей эмалевой или полированной поверхности. Светильники рассеянного света излучают световой поток в обе полусферы: одни 40 - 60% светового потока вниз, другие 60 - 80% вверх. 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 чарез край арматуры. Наиболее часто используемые для производственного освещения светильники показаны на рис. 30.

Светильники прямого света («Глубокоизлучатель», защитный угол 30 – 35º) применяют в высоких цехах с плохо отражающими перекрытиями, со значительным загрязнением воздуха (кузнечных, сталелитейных и т. п.), а в более низких цехах (холодной обработки металла) - светильники типа «Универсаль» (зашитный угол 15°). Светильники рассеянного света применяют в цехах со светлыми потолками и стенами с чистым воздухом при ограниченной высоте.

Светильники для люминесцентных ламп в основном имеют прямое светораспределение. Мерой защиты от прямой блескости 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 изготовляют в зависимости от их назначения 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 используются некоррозируемые материалы. Следует отметить, что эффективность осветительных установок в процессе эксплуатации может снизиться, поэтому необходимы систематический надзор за их состоянием, своевременная очистка арматуры, ламп от пыли, копоти и остекленных поверхностей, окраска оборудования, стен, потолка.

Рис. 30. Осветительная арматура.

а - для ламп накаливания: 1 - «Универсаль»; 2 - «Глубокоизлучатель»; б - для люминесцентных ламп: 1 - типа ОДО; 2 - типа ВЛВ; 3 - типа РНЛ. в - для местного освещения: 1 - типа РБ; 2 - типа КГ; 3 - типа МЛ.

С помощью соответствующего размещения светильников в объеме рабочего помещения создается система освещения. 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 (сборочные цеха при отсутствии конвейера, деревоотделочные и др.). Общее локализованное освещение предусматривается для обеспечения на ряде рабочих мест освещенности в заданной плоскости (термическая печь, кузнечный молот и др.), когда около каждого из них устанавливается дополнительный светильник (например, кососвет), а также при выполнении на участках цеха различных по характеру работ или при наличии затеняющего оборудования.

При размещении светильников для лучших условий освещения 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, определенного или изменяемого направления светового потока на объект наблюдения и т. д. С помощью общего освещения в системе комбинированного создается около 10% нормируемой освещенности (в помещениях без естественного света не менее 20%) и около 90% - за счет местного освещения. При газоразрядных источниках света общая освещенность должна быть не менее 150 лк, при лампах накаливания 50 лк, а в помещениях без естественного света соответственно 200 и 100 лк.

Местное освещение предназначено только для освещения рабочей поверхности и может быть стационарным и переносным, для него чаще применяются лампы накаливания, так как люминесцентные лампы могут вызвать стробоскопический эффект. Светильники устанавливаются на шарнирных кронштейнах, что позволяет изменять направление светового потока. Для защиты от блескости защитный угол должен быть более 3° или иметь отражатель. С целью предупреждения электротравм для питания светильников местного освещения с лампами накаливания применяют напряжение не выше 36 В, а с люминесцентными лампами допускается напряжение до 220 В.

Аварийное освещение устраивается в производственных помещениях (химические заводы, металлургические комбинаты и т. д.) и на открытой территории для временного продолжения работ в случае аварийного отключения рабочего освещения (общей сети). Оно должно обеспечивать не менее 5% освещенности от нормируемой при системе общего освещения, но не менее 2 лк внутри здания и не менее 1 лк на площадках предприятия.

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.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: