Главная » Отдел Кадров » 5 основные требования к производственному освещению. Производственное освещение

5 основные требования к производственному освещению. Производственное освещение

Основной задачей производственного освещения является поддержание на рабочем месте освещенности, соответствующей характеру зрительной работы. Увеличение освещенности рабочей поверхности улучшает видимость объектов за счет повышения их яркости, увеличивает скорость различения деталей, что сказывается на росте производительности труда. Так, при выполнении отдельных операций на главном конвейере сборки автомобилей при повышении освещенности с 30 до 75лк производительность труда повысилась на 8%. При дальнейшем повышении до 100 лк - на 28% (по данным проф.А.Л. Тарханова). Дальнейшее повышение освещенности не дает роста производительности.1

При организации производственного освещения необходимо обеспечить равномерное распределение яркости на рабочей поверхности и окружающих предметах. Перевод взгляда с ярко освещенной на слабо освещенную поверхность вынуждает глаз переадаптироваться, что ведет к утомлению зрения и соответственно к снижению производительности труда. Для повышения равномерности естественного освещения больших цехов осуществляется комбинированное освещение. Светлая окраска потолка, стен и оборудования способствует равномерному распределению яркостей в поле зрения работающего.

Производственное освещение должно обеспечивать отсутствие в поле зрения работающего резких теней. Наличие резких теней искажает размеры и формы объектов, их различение, и тем самым повышает утомляемость, снижает производительность труда. Особенно вредны движущиеся тени, которые могут привести к травмам. Тени необходимо смягчать, применяя, например, светильники со светорассеивающими молочными стеклами, при естественном освещении, используя солнцезащитные устройства (жалюзи, козырьки и др.).

Для улучшения видимости объектов в поле зрения работающего должна отсутствовать прямая и отраженная блескость. Блескость - это повышенная яркость светящихся поверхностей, вызывающая нарушение зрительных функций (ослепленность), т.е. ухудшение видимости объектов. Блескость ограничивают уменьшением яркости источника света, правильным выбором защитного угла светильника, увеличением высоты подвеса светильников, правильным направлением светового потока на рабочую поверхность, а также изменением угла наклона рабочей поверхности. Там, где это возможно, блестящие поверхности следует заменять матовыми.

Колебания освещенности на рабочем месте, вызванные, например, резким изменением напряжения в сети, обусловливают переадаптацию глаза, приводя к значительному утомлению. Постоянство освещенности во времени достигается стабилизацией плавающего напряжения, жестким креплением светильников, применением специальных схем включения газоразрядных ламп.

При организации производственного освещения следует выбирать необходимый спектральный состав светового потока. Это требование особенно существенно для обеспечения правильной цветопередачи, а в отдельных случаях для усиления цветовых контрастов. Оптимальный спектральный состав обеспечивает естественное освещение. Для создания правильной цветопередачи применяют монохроматический свет, усиливающий одни цвета и ослабляющий другие.

Осветительные установки должны быть удобны и просты в эксплуатации, долговечны, отвечать требованиям эстетики, электробезопасности, а также не должны быть причиной возникновения взрыва или пожара. Обеспечение указанных требований достигается применением защитного зануления или заземления, ограничением напряжения питания переносных и местных светильников, защитой элементов осветительных сетей от механических повреждений и т.п.

Основные понятия

Видимая часть оптических излучений лежит в диапазоне длин волн от 380 до 760 нм. К основным понятиям, характеризующим свет, относятся: сила света, световой поток, освещенность и яркость.

Сила света (I) - пространственная плотность светового потока, устанавливаемая по специальному эталону, называется канделой (кд).

Световой поток (Ф) - поток лучистой энергии, оцениваемый глазом по световому ощущению. Единицей его измерения служит люмен (лм) - световой поток, созданный источником силой в одну канделу и помещенный в вершину телесного угла в один стерадиан.

Так как распределение светового потока реальных источников в пространстве неравномерно, то для их характеристики используют поверхностную плотность светового потока - освещенность.

Освещенность (Е) определяется отношением светового потока, падающего на поверхность, к ее площади:

где Ф - световой поток, лм;

S - площадь освещаемой поверхности, м2.

Освещенность измеряется в люксах (лк). Освещенность не зависит от свойств поверхности, ее формы, цвета и т.п.

Яркость (L) - величина, равная отношению силы света, излучаемого элементом поверхности в данном направлении, к площади проекции этой поверхности на плоскость, перпендикулярную к тому же направлению. Её определяют по формуле:

L = I/(S * cosa), (5)

где a - угол к нормали светящейся поверхности.

Способность глаза определять величину и форму предмета называют остротой зрения, а предельные размеры объекта, которые глаз воспринимает под наименьшим углом зрения, характеризуют разрешающую способность глаз.

Утомление глаз вызывает ослабление остроты зрения и влияет на способность к аккомодации и адаптации.

Аккомодацией называют приспособление глаза к ясному видению предметов, находящихся на разных расстояниях от наблюдателя.

Адаптация - приспособляемость глаз к различным степеням освещенности.

Свойство ярких поверхностей или источников света, вызывающих ослепление, называют блескостью, а результат нарушения зрительных функций глаз - слепимостью.

Естественное освещение – освещение помещений светом неба (прямым или отражённым), проникающим через световые проёмы в наружных ограждающих конструкциях.

Боковое естественное освещение – естественное освещение помещения через световые проёмы в наружных стенах.

Верхнее естественное освещение – естественное освещение помещения через фонари, световые проёмы в стенах в местах перепада высот здания.

Дежурное освещение – освещение в нерабочее время.

Комбинированное освещение – освещение, при котором к общему освещению добавляется местное.

Совмещённое освещение – освещение, при котором недостаточное по нормам естественное освещение дополняется искусственным.

Эвакуационное освещение – освещение для эвакуации людей из помещения при аварийном отключении нормального освещения.

Световой климат – совокупность условий естественного освещения в той или иной местности за период более десяти лет.

Нормирование производственного освещения

Человек различает окружающие предметы благодаря тому, что они имеют разную яркость. При плохом освещении он быстро устает и работает менее продуктивно. Плохое освещение может привести к профессиональному заболеванию (близорукости) и, наоборот, хорошее - действует благоприятно на человека. На рабочих местах, где требуется напряженная зрительная работа, улучшение освещения может поднять производительность труда на 5-10%.

Основные гигиенические требования к производственному освещению заключаются в следующем:

1) освещенность рабочих поверхностей должна отвечать санитарно-гигиеническим нормам освещенности для определенных видов работ;

2) освещенность должна быть равномерной, без теней, бликов и блескостей;

3) разница яркостей не должна вызывать ослепления зрения и частой переадаптации;

4) прямой свет сильных источников должен быть конструктивно закрыт и не попадать в глаза работающим;

5) устройство светильников должно быть безопасным для работающих и соответствовать требованиям электро- и пожаробезопасности.

Естественное освещение нормируется с помощью коэффициента естественной освещенности (КЕО), его значения для зданий:

КЕО = Евн/Енар * 100%, (6)

где Евн - освещенность оцениваемой точки внутри помещения лучами, проникающими через окна;

Енар - освещенность той же точки наружным светом, если бы не было стен и потолка.

Величина коэффициента КЕО для зданий, располагаемых в разных поясах светового климата, определяется “СНиП 23-05-95. Естественное и искусственное освещение”.

Естественное освещение подразделяется на боковое, верхнее и комбинированное (сочетание верхнего и бокового освещения). Расстановку оборудования следует производить с учетом расположения световых проемов, добиваясь максимальной освещенности панелей, пультов, клавиатур ПЭВМ и другой оргтехники.

Искусственное освещение подразделяется на общее, местное и комбинированное (местное и общее).

Система общего освещения дает равномерный свет всему помещению. При комбинированном освещении на долю общего освещения приходится примерно 10%, а наибольший свет дают лампы местного освещения.

Искусственное освещение делится на три вида:

а) рабочее;

б) аварийное (обеспечивает не менее 10% от нормы освещённости);

в) охранное и дежурное.

Аварийное освещение разделяется на освещение безопасности и эвакуационное. Освещение безопасности следует предусматривать в случаях, если отключение рабочего освещения и связанное с этим нарушение обслуживания оборудования и механизмов может вызвать:

· взрыв, пожар, отравление людей;

· длительное нарушение технологического процесса;

· нарушение работы таких объектов, как электрические станции, узлы радио- и телевизионных передач и связи, установки вентиляции и кондиционирования воздуха для производственных помещений и т.п.;

· нарушение режима детских учреждений.

Эвакуационное освещение в помещениях или в местах производства работ вне зданий следует предусматривать:

· в местах, опасных для прохода людей;

· в проходах и на лестницах, служащих для эвакуации людей, при числе эвакуирующихся более 50 человек;

· по основным проходам производственных помещений, в которых работают более 50 человек;

· в лестничных клетках жилых зданий высотой 6 этажей и более;

· в производственных помещениях с постоянно работающими в них людьми, где выход людей из помещения при аварийном отключении нормального освещения связан с опасностью травматизма из-за продолжения работы производственного оборудования;

· в помещениях общественных и вспомогательных зданий промышленных предприятий, если в помещениях могут одновременно находиться более 100 человек;

· в производственных помещениях без естественного света.

Светильники освещения безопасности в помещениях могут использоваться для эвакуационного освещения. Для аварийного освещения следует применять лампы накаливания, люминесцентные лампы и разрядные лампы высокого давления.

Возможно специальное освещение, например в фотолабораториях, при подсветки копировальных столов и т.п.

Нормы искусственного освещения разработаны с учетом точности зрительной работы, размера рассматриваемых деталей и дополнены оценкой фона и контрастности изображения деталей.

Для производственных помещений, в которых выполняются работы наивысшей точности (размер объекта различения менее 0,15 мм – I разряд), очень высокой точности (объект различения от 0,15 до 0,30 мм – II разряд) и высокой точности (размер объекта различения от 0,30 до 0,50 мм - III разряд) следует предусматривать совмещённое освещение.

При аттестации рабочих мест по параметрам освещённости используется государственный стандарт “ГОСТ 24940-96. Здания и сооружения. Методы измерения освещённости”.

Для гигиенической оценки освещения жилых и общественных зданий применяются санитарные правила и нормы «СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03. Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий».

Основной задачей производственного освещения является поддержание на рабочем месте освещенности, соответствующей характеру зрительной работы. Увеличение освещенности рабочей поверхности улучшает видимость объектов за счет повышения их яркости, увеличивает скорость различения деталей, что сказывается на росте производительности труда. Так, при выполнении отдельных операций на главном конвейере сборки автомобилей при повышении освещенности с 30 до 75лк производительность труда повысилась на 8%. При дальнейшем повышении до 100 лк - на 28 % (по данным проф. А. Л. Тарханова). Дальнейшее повышение освещенности не дает роста производительности.

Система и виды производственного освещения.

При освещении производственных помещений используют:

Естественное освещение, создаваемое светом неба,

Искусственное освещение, осуществляемое электрическими лампами,

Совмещенное, при котором в светлое время суток недостаточное по нормам естественное освещение дополняется искусственным.

В спектре естественного света в отличие от искусственного гораздо больше необходимых для человека ультрафиолетовых лучей, для естественного освещения характерна высокая рассеянность света, весьма благоприятная для зрительных условий работы.

Естественное освещение подразделяют на:

Боковое, осуществляемое через световые проемы в наружных стенах,

Верхнее, осуществляемое через аэрационное и зенитные фонари,

Комбинированное, когда к верхнему освещению добавляется боковое.

По конструктивному исполнению искусственное освещение может быть двух систем общее и комбинированное, когда к общему освещению добавляется местное.

По функциональному назначению искусственное освещение подразделяют на следующие виды: рабочее, аварийное, эвакуационное, охранное, дежурное.

Рабочее освещение обязательно во всех помещениях и на освещаемых территориях для обеспечения нормальной работы, прохода людей и движения транспорта.

Аварийное освещение устраивают для продолжения работы в тех случаях. когда внезапное отключение рабочего освещения и связанное с этим нарушение нормально обслуживания оборудования могут вызвать пожар, взрыв или другую чрезвычайную ситуацию.

Эвакуационное освещение предусматривается для эвакуации людей при аварийном отключении рабочего освещения в местах, опасных для прохода людей.

В нерабочее время, совпадающее с темным временем суток, во многих случаях необходимо обеспечить минимальное искусственное освещение для несения дежурств охраны. Для охранного освещения площадок и дежурного освещения помещений выделяется часть светильников рабочего или аварийного освещения.

Каждое производственное помещение имеет определенное назначение, поэтому устраиваемое в нем освещение должно учитывать характер возникающих зрительных задач.

1. Освещенность на рабочем месте должна соответствовать зрительному характеру работ. Согласно нормам (СНиП 23-05-95), все виды работ условно разбиты на 8 зрительных разрядов в зависимости от размера наименьшего различимого объекта:

Увеличение освещенности повышает яркость объектов, что улучшает их видимость и сказывается на росте производительности труда. Однако имеется предел, при котором дальнейшее увеличение освещенности не дает эффекта, поэтому необходимо улучшать качественные характеристики освещения.

2. Необходимо обеспечить достаточно равномерное распределение яркости на рабочем месте и в пределах окружающего пространства. Предпочтительнее использовать комбинированную систему естественного освещения или общее искусственное освещение. Светлая окраска потолка, стен и производственного оборудования способствует выполнению данного требования.

3. На рабочем месте должны отсутствовать резкие тени. Особенно недопустимы движущиеся тени, способствующие увеличению травматизма.

4. В поле зрения должна отсутствовать прямая и отраженная блесткость (приводящая к ослеплению зрения).

Показатель ослепленности (Р) - критерий оценки слепящего действия осветительной установки, характеризующий снижение видимости при наличии ярких источников света в поле зрения

где V 1 и V 2 - видимость соответственно при экранированных и открытых источниках света в поле зрения работающих.

Видимость (V)- определяется числом пороговых контрастов в действительном контрасте объекта с фоном К действ, характеризует способность глаза воспринимать объект

5. Величина освещенности должна быть постоянной во времени и равномерна по площади (Е(T) = const, E(S) = const). Коэффициент пульсации освещенности (K n) - критерий оценки глубины колебаний светового потока газоразрядных ламп при питании с переменным током 50 Гц.

6. Следует выбрать оптимальную направленность светового потока, что позволяет, в одних случаях, рассмотреть внутренние поверхности деталей, в других - различить рельефность элементов рабочей поверхности. Оптимальный угол падения лучей = 60° к нормали поверхности, при этом видимый контраст объекта, с фоном максимален.

7. Следует рационально выбрать тип источника света (ламп) по спектральному составу для обеспечения правильной цветопередачи.

8. Все элементы осветительных установок - светильники, электро проводники, групповые щитки, трансформаторы и т.п. должны быть электро безопасными, а также не должны быть причиной возникновения пожара и взрыва.

9. Осветительная установка должна быть проста, надежна и удобна в эксплуатации.

Производственный цех, склад, конвейер – ни один из этих объектов не сможет работать без освещения, которое в этом контексте принято называть промышленным. Светильники различных типов повышают производительность, снижают утомляемость персонала и обеспечивают безопасность трудового процесса. Соответственно, к проектированию освещения промышленных зданий и рабочих мест в помещении предъявляют повышенные требования надежности и функциональности.

Сложности с выбором светильников?

Подготовим полный расчет стоимости, необходимого оборудования и 3D визуализацию для освещения вашего объекта. Это БЕСПЛАТНО - еще до покупки и заключения договора, вы сможете оценить:
"Сколько это будет стоить?", "Как это будет выглядеть?", "Сколько будет наматывать счетчик?".

Виды промышленного освещения

В промышленном производстве применяются такие виды освещения как естественное, искусственное и аварийное. Рассмотрим подробнее каждое из них.

Естественное освещение

Под ним подразумевается солнце, лучи которого прямо или в отраженном виде попадают на освещаемый предмет. Есть несколько видов естественного освещения в здании: верхнее, боковое и комбинированное. В первом случае свет попадает в помещение через проемы в перекрытиях. При боковом он проникает внутрь через проемы в стенах. Оба варианта совмещает в себе комбинированное освещение.

Искусственное освещение

Потребность в нем на производстве возникла из-за непостоянства естественного источника – солнца. Рабочее и дежурное (второе используется в нерабочее время) обеспечивает видимость на рабочих местах. Для этого в зданиях устанавливают светильники с люминесцентными, газоразрядными лампами высокого давления или LED-источники.

Аварийное освещение

Оно применяется в чрезвычайных ситуациях и делится на два вида: для эвакуации и для безопасности. Первое обеспечивает должные условия для оперативной эвакуации людей из здания и представляет собой приборы с надписями и указателями. Их устанавливают у выходов или точек расположения средств пожарной безопасности. Освещение производственных помещений в целях безопасности требуется тогда, когда отключение основного источника приводит к возникновению опасной ситуации: пожару, отравлению, нарушению технологического процесса.

Одной из разновидностей искусственного рабочего освещения является светодиодное. Промышленные LED-светильники экономичны и эргономичны. Их можно использовать в условиях повышенной влажности, при высоких и низких температурах, в запыленных зданиях. Это достигается за счет особой конструкции корпуса, которая сводит к минимуму внешнее воздействие на них и исключает перегрев. Последняя задача решается использованием радиаторов для отвода тепла.

Светодиодные элементы используются на производственных предприятиях и в крупных зданиях. Они способны в 4-7 раз уменьшить затраты на электричество в сравнении с люминесцентными и традиционными источниками. LED-светильники долговечны и не требуют специального ухода или обслуживания. Они имеют высокий запас прочности, так как колба изготовлена из полимерного материала, и потому подходят для сложных условий эксплуатации. Даже при разбивании из них не выделяются токсичные вещества, как в случае с люминесцентными, поэтому они не несут угрозы здоровья для людей, присутствующих в помещении.

Купольные светильники

Эти подвесные приборы предназначены для больших промышленных объектов (цехов, складских комплексов, ангаров) и других зданий с потолками высотой более 4 м. Помимо купольного исполнения, для них характерно удобное крепление с функцией поворота отражателя. Конфигурация купола определяет, под каким углом рассеивания будут распространяться лучи. Купольные модели имеют пыле- и влагозащищенный корпус (IP57 и выше), функционируют в температурном диапазоне от -40 до +50 °С и работают в среднем около 75 тысяч часов.

Прожекторы устанавливают не в помещениях, но и за их пределами. Они создают поток лучей и формируют его передачу под определенным наклоном в зависимости от конструктивных особенностей корпуса, установленных линз и отражателей. Распространены оптические решения, дающие пучок света под углом 15, 30, 45, 60 или 90°.

Потолочные светильники

Потолочные светильники крепятся непосредственно к потолку и создают не направленный, а рассеянный свет, равномерно освещая весь цех, склад или другое здание. Бывают встроенными или накладными. Потолочные светильники просты в обслуживании, экономичны и в том числе используются для организации аварийного освещения.

Индивидуальная подсветка

Ее применяют для того, чтобы максимально выделить рабочую область сотрудников, акцентировать внимание на деталях или обеспечить выполнение правил техники безопасности. Ею имеет смысл оснастить место оператора на конвейерной ленте или за станком. Здесь будут уместны точечные LED-светильники с ярким направленным пучком, попадающим на рабочее место одного или двух-трех работников.

Освещение цехов и складских помещений

Для решения этой задачи широко используются светодиодные решения. Они хорошо зарекомендовали себя в промышленной сфере по ряду причин.

Демонстрируют экономическую эффективность. Они в 4-7 раз экономнее галогеновых и люминесцентных аналогов и не нуждаются в регулярной замене стартеров.
Служат не менее 50 000 часов. На практике этот показатель достигает 75 000 и даже 100 000 часов, что соответствует 4-8 годам непрерывной работы.
Окупаются в течение 6-12 месяцев. При этом учитывается их срок службы, энергоэффективность и предполагается, что они будут включенными 24 часа в сутки.
Выдают световой поток с различными характеристиками. В зависимости от потребностей производства подбирают оптимальные значения спектра, мощности, направленности.
Практичны и надежны. Не только срок службы LED-элементов играет роль, но и прочность конструкции. Они не хрупкие, не боятся вибрации и мало весят. Им не страшны частые включения и выключения, запыленные и влажные помещения.

Если цех, склад или другое здание имеет вытянутую форму, в нем разумно установить линейные потолочные приборы. Для организации локального светового потока подходят купольные решения. Если в производственное помещение попадает естественный свет, работа искусственного источника должна подстраиваться под него. Эта задача решается ручным включением и выключением осветительных приборов или использованием датчиков и таймеров, которые срабатывают автоматически на всей площади или в отдельных секторах.

Влияние промышленного освещения на работоспособность человека

Искусственный свет воздействует на биологические процессы в организме человека. Оно определяет видимость объектов на рабочем месте и влияет на эмоциональное состояние, эндокринную и иммунные системы, скорость протекания обмена веществ и другие жизненно важные процессы. Естественный свет солнца – приоритетный для человеческого организма. Чтобы искусственные аналоги смогли его заменить, требуется соответствие спектральных составов излучения. В противном случае зрительный дискомфорт приводит к следующим последствиям:

Утомляемость
Снижение концентрации внимания
Появление головной боли
Трудности в распознавании предметов

Требования и нормы к освещению производственных помещений

Промышленные сооружения проектируются с учетом утвержденных нормативов. Действующие стандарты позволяют организовать комфортные и безопасные рабочие места. Требования и нормы перечислены в своде правил СП52.13330.2011 (ранее – СНиП 23-05-95) «Естественное и искусственное освещение». Также инженеры руководствуются СП 2.2.1.1312-03 «Гигиенические требования к проектированию вновь строящихся и реконструируемых промышленных предприятий», ГОСТ 15597-82 «Светильники для производственных зданий. Общие технические условия» и отраслевыми стандартами. Приведем краткую формулировку основных правил проектирования, изложенных в этих нормативах.

Уровень освещенности в промышленном цеху или другом сооружении соответствует тому разряду работ, которые в нем выполняются.
Яркость одинакова на всей площади помещения. Этого достигают окрашиванием стен и потолков в светлые оттенки.
Используемые светильники имеют спектральные характеристики, которые обеспечивают правильную цветопередачу.
В поле зрения человека отсутствуют объекты с выраженными отражающими поверхностями. Это позволяет избежать возникновения прямой и отраженной блескости и тем самым исключить вероятность ослепления.
Помещение равномерно освещается на протяжении рабочих смен.
Исключена вероятность возникновения на рабочих местах резких и динамических теней, которые приводят к увеличению травматизма.
Светильники, провода, щиты, трансформаторы находятся в безопасных для окружающих местах.

Расчет освещения производственного помещения

Правильное с точки зрения эргономики проектирование освещения создает комфортные и безопасные условия труда. При выборе источников освещения для цеха принято опираться на три критерия оценки:

Величина светового потока. На основе этого параметра рассчитывается необходимая для здания или отдельного сектора освещенность и определяется количество источников для ее обеспечения. При этом учитывается тип и назначение помещения, площадь и высота потолков, берутся во внимание строительные правила и нормы, в том числе отраслевые.
Цветовая температура. Определяет интенсивность светового излучения и его цвет – от теплого желтого до холодного белого.
Условия эксплуатации. Здесь важно учесть среднюю температуру в производственном помещении, уровень влажности, запыленности, наличие вибрации и другие факторы.

По нормативам, если работники не выполняют визуальных задач, яркость составляет 150 лм на 1 м2. Если подразумевается средняя зрительная нагрузка, этот показатель вырастает до 500 лм на 1 м2. В тех помещениях, где работают с деталями диаметром до 10 мм, уровень светового потока составляет не менее 1 000 лм на 1 м2. Чтобы получить световой поток, равный 400-450 лм, потребуется галогенная лампа на 40 Вт, люминесцентная на 8 Вт или светодиодная на 4 Вт.

На рабочем месте цветовую температуру приближают к параметрам естественного света. Это от 4 000 до 4 5000 К. Если предполагается регулярное чтение документации, цветовая температуру увеличивают в сторону холодного белого, но не более 6 000 К.

На мощность светового потока влияют особенности монтажа прибора (чем выше он расположен, тем меньше люмен он выдает), наличие или отсутствие рассеивателя, степень прозрачности стекла. При выборе конкретного источника света также принято ориентироваться на стабильность светового потока, экономичность выбранного изделия, его электротехнические параметры и требования ТБ.

Выводы

Управляющие компании и владельцы бизнеса в Москве и за ее пределами все чаще использую LED-решения для производственных и других объектов. Светодиодные источники света заявили о себе как экономичные, долговечные, простые в обслуживании, комфортные для зрения и безопасные с позиции постоянного воздействия на организм человека.