Справочная книга по светотехнике

ПРОМЫШЛЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ

Влияние освещения на состояние людей и производи­тельность труда. Условия искусственного освещения на промышленных предприятиях оказывают большое влияние на ЗР, физическое и моральное состояние лю­дей, а следовательно, на ПТ, качество продукции и производственный травматизм. Чем точнее и напря­женнее выполняемая зрительная работа, тем больше эго влияние. Многочисленными исследованиями уста­новлены зависимости функций зрения от условий ис­кусственного освещения. Ими руководствуются при нормировании количественных и качественных харак­теристик промышленных ОУ и при выработке реко­мендаций по выбору ИС, систем и способов искусст­венного освещения (15, 16, 18, 44, 45, 5, 56, 71, 81).

Требования к устройству и эксплуатации ОУ для различных видов производств детально рассмотрены в большом числе отраслевых документов [12.1 — 12.15].

Увеличение освещенности в производственных по­мещениях и в местах производства наружных работ по­ложительно влияет на такие функции зрения, как остро­та, устойчивость ясного видения, скорость различения, контрастная чувствительность. При повышении контра­ста между объектом различения и фоном, на котором объект рассматривается, ЗР увеличивается. Она также зависит от соотношения яркостей рабочей зоны и окру­жающего фона, попадающего в поле зрения работающе­го: с увеличением этого соотношения работоспособ­ность понижается. Более благоприятное соотношение яркостей имеет место при системе общего освещения, менее благоприятное — при комбинированном освеще­нии. В последнем случае условия зрительной работы улучшаются при повышении яркости фона, что достига­ется повышением коэффициентов отражения поверхно­стей помещений (стен, потолка, пола) и производствен­ного оборудования. Однако слишком светлые поверхно­сти стен, пола и оборудования могут оказать отрица­тельное влияние, а в ряде случаев — недопустимы.

Многие производственные операции требуют опре­деленного направления света, при котором на рабочей поверхности создаются наиболее благоприятные усло­вия зрительной работы, например, лучше выявляются детали, исчезают или появляются микротени, устраня­ется попадающее в поле зрения зеркальное отражение ИС и т. п. Указанные условия достигаются применени­ем систем общего или комбинированного освещения, выбором наиболее целесообразных для данных условий ОП общего и местного освещения и их размещения от­носительно рабочих мест. Часто оптимальные решения ОУ находятся экспериментальным путем. Ухудшение функций зрения вызывают прямая блескость, т. е. чрез­мерная яркость ИС и ОП, и отраженная блескость — зеркальное отражение светового потока от рабочей по­верхности в направлении глаз работающих. Отрица­тельное действие блескости на зрение тем больше, чем точнее, напряженнее и длительнее зрительная работа. При наличии блескости снижается ПТ, повышается зрительное и общее утомление.

Ограничение прямой блескости достигается выбо­ром ОП с оптимальными для данных условий светотех­ническими характеристиками и правильным их разме­щением.

Отрицательное влияние на зрение оказывает пуль­сация освещенности при питании РЛ током промыш­ленной частоты (50 Гц), которая вызывает утомление зрения. При освещении быстро движущихся или вра­щающихся предметов может появиться стробоскопи­ческий эффект, повышающий опасность травматизма. В ОУ должны приниматься меры по снижению пульса­ции до уровня, установленного нормами.

Мероприятия по улучшению освещения на про­мышленных предприятиях требуют дополнительных, иногда значительных затрат, которые быстро окупают­ся за счет повышения ПТ, улучшения качества продук­ции и снижения травматизма.

Таким образом, промышленное освещение, как, впрочем, и любое другое, должно отвечать следующим критериям:

— достаточное количество света для выполнения зрительной задачи;

— хорошая равномерность освещения в рабочей зоне;

— баланс распределения яркости в помещении в целом;

— отсутствие прямой и отраженной блескости;

— отсутствие пульсации.

За последние годы проведен целый ряд исследова­ний [12.16—12.20], дополнительно расширивших наши представления о зрительных, биологических и психо­логических воздействиях света, подробно рассмотрен­ных в разделе 20.

Вместе с тем при проектировании ОУ важно знать связь между возрастом работающих и требованиями к освещению (рис. 12.1, для примера при чтении), воз­растные изменения коэффициентов пропускания глаз­ных сред (рис. 12.2), взаимосвязь между относительной зрительной работоспособностью (%) и освещенностью

Рис. 12.1. Связь ме­жду возрастом и тре­бованиями к осве­щению для чтения качественно напеча­танной книги

Возраст, лет

для решения задач разной трудности людьми разного возраста.

В табл. 12.1 и 12.2 показано по данным [12.19| уве­личение работоспособности и снижение брака при по-

Табл и ца 12.1

Увеличение работоспособности и снижение количества брака как результат повышения уровня освещенности

Тип работы

Уровень освещеп - ности, лк

Увеличение зрительной работоспо­собности, %

Сниже­ние коли­чества брака,%

До

После

Сборка камеры

370

1000

7

Штампование кожи

350

1000

8

Наборный цех

100

1000

30

18

Окончательные сборочные работы

500

1500

28

Металлургическая

промышленность

300

2000

16

29

Сложные зритель­ные задачи в ме­таллургической промышленности

500

1600—

2500

10

20

Миниатюрная

сборка

500-

1000

4000

90

Ткацкая фабрика

250

1000

7

Таблица 12.2

Уменьшение количества песчастных случаев после повышения уровня освещенности

Вид

промышленности

Уровень освещеп - пости, лк

Снижение количества несчастных случаев, %

До

После

Металлургическая

промышленность

300

2000

52

Сложные зритель­ные задачи в ме­таллургической промышленности

500

1600-2

500

50

Длина волны, нм

— Новорожденные

— 20—29 лет — 60—69 лет

Рис. 12.2. Коэффициент пропускания глазных сред для различных возрастных категорий людей. Величины выра­жены в % относительно точки 560 нм (для новорожденных)

Относительный рост показателей производства в зависимости от увеличения освещенности в металлургической промышленности

вышении освещенности, в табл. 12.3 и нарис. 12.3 при­ведены весьма показательные данные для металлурги­ческой промышленности.

Металлургическая

промышленность

Увеличепие освешепности с 300 до 2000 лк (измеренное)

Увеличение зрительной работо­способности, %

16

Снижение количества брака, %

29

Снижение количества несчаст­ных случаев, %

52

Общее увеличение производи­тельности труда

1,075+0,04

Таблица 12.3

Примечания:

1. В металлургической промышленности потери производи­тельности труда за счет брака от 2 до 5%;

2. За счет несчастных случаев - от 2 до 10% (в таблице для расчетов принималась величина 5%).

4 Уровень CEN освещенности, лк

Уровень освещен - 4 ности, лк CEN

Рис. 12.3. Взаимосвязь между относительной зрительной работоспособностью (%) и уровнем освещенности (лк) для зрительной задачи средней трудности (слева) и высокой трудности (справа). Сплошная линия — молодые люди, пунктирная линия — старший возраст (CEN — европей­ские нормы)

Системы освещения. Источники света. Первосте­пенное значение для выбора системы освещения име­ют точность выполняемых зрительных работ, характер и особенности производственного оборудования, усло­вия естественного освещения. Рекомендации по выбо­ру систем освещения приведены в отраслевых нормах искусственного освещения. При выборе систем осве­щения необходимо учитывать, что капитальные вложе­ния и эксплуатационные расходы при комбинирован­ном освещении ниже, чем при общем.

При устройстве общего освещения неравномер­ность освещения в зоне размещения рабочих мест в со­ответствии с требованиями норм не должна превышать значений, указанных в табл. 12.4, а рекомендуемое раз­мещение ОП с различными КСС соответствовать табл. 12.5.

Примечание. Неравномерность освещенности, превы­шающая указанную, допускается при технико-экономическом обосновании.

а)

Ен, лк

Рис. 12.4. Энергетически эф­фективные области примене­ния ОП с лампами ДРЛ в за­висимости от типовой КСС: а — для помещений со строи­тельными модулями 6x6; 6x9, 6x12, 6x18 и 6x24 м; 6 — для помещений со строительными модулями 12x18 и 12x24 м

Общие указания по выбору ИС для ОУ также со­держатся в отраслевых нормах искусственного освеще-

Таблица 12.4

Требования к ограничению неравномерности освещенности от общего освещения

Разряд

зрительной

работы

Источник

света

Отношение максималь­ной освещенности к ми­нимальной, не более

1-111

Люминесцентные лампы Прочие ИС

1,3

1,5

IV-VII и Villa

Люминесцентные лампы Прочие ИС

1,5

2,0

Таблица 12.5

Рекомендуемые и наибольшие допустимые значения l/h для ОП с различными КСС, обеспечивающие равномерность освещения

Тин КСС по ГОСТ 13828-74

Значения l/h

рекомендуемое

наибольшее допустимое

К

0,3-0,8

0,9

Г

0,8-1,2

1,4

д

1,2-1,8

2,1

м

1,8-2,6

2,4

л

1,4-2,0

2,3

ния. Одним из важных условий при выборе типов ИС для внутреннего освещения производственных поме­щений является наличие или отсутствие требований по правильной цветопередаче. При отсутствии таких тре­бований могут использоваться ИС типов ДРЛ и ДНаТ, в противном случае должны применяться в зависимо­сти от требуемого уровня цветопередачи ЛЛ соответст­вующей цветности или лампы ДРИ.

Г2.К1

_1__1 L

Светотехнический выбор ОП и способов их размеще­ния. Выбор ОП для освещения промышленных пред­приятий производится с учетом многих условий. Важ­нейшим светотехническим параметром ОП является его КСС, а также КПД. Экономичность общего осве­щения производственных помещений очень сильно за­висит от правильного выбора ОП по светораспрсдсле- нию. Использование ОП с неэффективной для имею­щейся высоты подвеса и принятой схемы размещения КСС приводит к перерасходу электроэнергии на 30—35%. На основе анализа многовариантного расчета ОУ производственных помещений на ЭВМ, выполнен­ного для промышленных зданий с различными строи­тельными решениями, и при использовании ОП с разны­ми типовыми классифика­ционными КСС были по­строены энергетически вы­годные области применения массово выпускаемых ОП с различными КСС. Пример таких областей для ОП с 23 24 25 26 27 Н, м лампами типа ДРЛ приведен на рис. 12.4 (при этом учте­ны все требования норм по качеству освещения).

В практике проектирования приближенная провер­ка эффективности выбора ОП по светораспределению (для ОУ общего равномерного освещения) может быть проведена с помощью упрощенного критерия эконо­мичности ОП, применение которого предполагает оценку отношения расстояния I между соседними ОП (или их рядами) к высоте h установки ОП над расчет­ной поверхностью и сопоставление полученных значе­ний с рекомендуемыми для каждого типа КСС в соот­ветствии с ГОСТ 17677-82 (см. табл. 12.5).

Допускается уменьшение рекомендуемых отноше­ний //Л, если это обусловлено конструкцией перекры­тия, а также в случаях, когда это необходимо для обес­печения нормируемых значений показателя ослеплен­ности и коэффициента пульсации или когда при наи­меньшем рекомендуемом значении l/h и наименьшей возможной мощности ИС не обеспечивается норми­руемая освещенность.

При необходимости создания освещенности в гори­зонтальной плоскости наиболее целесообразны ОП прямого света класса П, в помещениях со светлыми потолком и стенами — преимущественно прямого све­та класса Н. Чем выше помещение и больше нормируе­мая освещенность, тем более концентрированными КСС должны обладать ОП. Для более высоких поме­щений наиболее выгодны ОП с КСС типа К и по мере уменьшения высоты — с КСС типов Г и Д (см. раз­дел 6).

В помещениях, где рабочие поверхности находятся в произвольно расположенных вертикальных плоско­стях, целесообразны ОП рассеянного света класса Р с полуширокой КСС типа LU1 или равномерной тина М. Если вертикальные рабочие поверхности находятся по одну сторону от ряда ОП (например, сборочные кон­вейеры автомобильных заводов), то применяют ОП од­ностороннего светораспределения (кососветы) или на­клонно устанавливают ОП с КСС типа Г или Д.

Хорошие результаты может дать применение протя­женных щелевых световодов. Если необходимо созда­ние освещенностей от общего освещения как в гори­зонтальной, так и в произвольно ориентированных на­клонных и вертикальных плоскостях, то стремятся к возможному сближению уровней освещенности в раз­ных плоскостях. При выборе ОП в таких случаях нуж­но учитывать, что отношение вертикальной освещен­ности к горизонтальной минимально для ОП с КСС типа К и увеличивается для ОП с КСС типов М и Ш1.

Выбор ОП по конструктивному исполнению. Возмож­ности применения ОП в конкретных эксплуатацион­ных условиях определяются климатическим исполне­нием и категорией размещения ОП [12.21] (см. раз­дел 6).

Рис. 12.5. Коллаж схем наиболее распространенных про­мышленных ОП [12.22|

Конструктивное исполнение ОП должно обеспечи­вать также пожарную безопасность, взрывобезопас- ность при установке во взрывоопасных помещениях и в наружных взрывоопасных зонах, электробезопас­ность, надежность, долговечность, стабильность харак­теристик в данных условиях среды, удобство обслужи­вания, включая замену ИС. Степени защиты ОП от воздействий окружающей среды принимаются по

ГОСТ 17677-82 и ГОСТ 14254-80, а для взрыво - и по­жароопасных помещений и зон, кроме того, в соответ­ствии с гл. 7.3 и 7.4 ПУЭ [45|. Рекомендации по выбору ОП и степени защиты от условий среды для непожаро - и невзрывоопасных помещений и установок приведены в табл. 10.7 (см. раздел 10). Конструктивно - эксплуата­ционные параметры (принципиальная схема, эксплуа­тационная группа, вид материала, степень защиты) приведены в табл. 6.10 и 6.14 (см. раздел 6). Подробные данные об ОП содержатся в каталогах и информацион­ных материалах предприятий.

Естественно, что номенклатура промышленных светильников отличается исключительным многообра­зием. На рис. 12.5 [12.22] показаны схемы некоторых наиболее распространенных светильников с ЛЛ и ГЛВД для общего промышленного освещения, а также для местного освещения. На рис. 12.6 приведен коллаж из фотографий светильников с РЛВД для освещения высоких производственных помещений, преимущест­венно с КСС типа Г и К.

Рис. 12.6. Коллаж фотографий светильников с РЛВД для освещения высоких производственных помещений

л в

S с

В

А

* С А

в

А

с

В С

А

ю

• • " •

-•—

J

I » « I

»■ • ■

-♦-4-

+-•-

Рис. 12.7. Схемы размещения ОП: + — колонна; • — ОП; а — расстояние от стены или колонны до первого ряда ОП; /[, Ij — расстояния между сосед­ними рядами ОП; А, В, С — фазы сети; 1—14 — номера схем размещения ОП

-*1Л

ВСЛ вс Ав СЛв елвел еслес лес лв ел ВСЛ ВСЛ вс лв елв

Размещение ОП. При размещении ОП в производст-
венных помещениях необходимо учитывать следующие
основные условия: создание нормируемой освещенно-
сти наиболее экономичным путем; соблюдение требо-
ваний к качеству освещения (равномерность, направ-
ление света, ограничение теней, пульсации освещенно-
сти, а также прямой и отраженной блескости); безопас-
ный и удобный доступ для обслуживания; наименьшую
протяженность и удобство монтажа групповой сети;
надежность крепления ОП.

Для повышения экономичности решений ОУ могут
использоваться как равномерные, так и неравномерные
схемы размещения ОП. При трех и более рядах ОП в
пролете предпочтение следует отдавать схемам с разре-
женными центральными рядами. Если ОУ выполнена
ОП с ЛЛ, то при сплошном размещении ОП в крайних
рядах, в средних их целесообразно располагать с разры-
вами, что позволяет снизить неравномерность и обес-
печить нормируемую освещенность при меньшей уста-
новленной мощности (рис. 12.7).

При выборе места и способа установки ОП необхо-
димо считаться со строительными особенностями по-
мещений, их высотой, наличием кранового и транс-
портного оборудования. Во многих помещениях произ-
водственных зданий имеются мостовые краны, зате-
няющие установленные выше них ОП общего освеще-
ния, что снижает освещенность в зоне размещения
крана. В этом случае под мостом крана необходимо ус-
танавливать ОП подкранового освещения, питаемые от
силовой сети крана.

Промышленные ОУ питаются от трансформаторов,
на шинах которых поддерживаются постоянные уровни
напряжения, требуемые для ИС. Для АЭО должна
обеспечиваться требуемая ПУЭ степень надежности и
бесперебойности электроснабжения. Электрооборудо-
вание, применяемое в ОУ, и осветительные сети долж-
ны соответствовать условиям окружающей среды, обес-
печивать взрыво-, пожаро - и элек-
тробезопасность, иметь в необходи-

мых случаях защиту от механических
повреждений. Система управления
освещением должна быть удобной
для эксплуатации.

В производственных помещениях
с недостаточным по нормам естест-
венным освещением или без него в
необходимых случаях предусматри-
вают установки УФ эритемного об-
лучения длительного или кратковре-
менного действия. Результаты мно-
голетних работ в различных отраслях
промышленности рассмотрены в
[12.23-12.43].

Справочная книга по светотехнике

УТИЛИЗАЦИЯ ОТРАБОТАННЫХ РЛ

Разрядные ИС, как правило, содержат различное количество ртути. Так, в каждую ЛЛ вводится от 3 до 40 мг ртути, в лампу типа ДРЛ — значительно больше. Ртуть содержится также в …

КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ОСВЕЩЕНИЯ

Обеспечение надлежащих условий труда во всех сферах производственной деятельности человека явля­ется одной из важнейших задач социально-экономиче­ской политики государства, что зафиксировано в Феде­ральном законе «Об основах охраны труда РФ» (11.10] и …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.