1.2.3. Исследование освещённости на рабочих местах

Освещённость, особенно на производстве, не соответствующая условиям работы, вызывает повышенную утомляемость, снижает психические реакции, часто ведёт к ухудшению и даже потере зрения, создаёт косвенные причины травматизма.

Естественная освещённость – важный фактор в единой системе охраны окружающей среды, обеспечении безопасности жизнедеятельности.

Нормальное освещение на рабочих местах повышает производительность труда, его комфортность, качество продукции, снижает вероятность профессиональных заболеваний. Освещённость на рабочих местах должна соответствовать характеру зрительной работы. Знания в области исследования эффективных способов освещенности в производственном, бытовом и экологическом аспектах весьма полезны будущему специалисту любой специальности.

Производственное освещение – это система мер и устройств, обеспечивающих благоприятную работу зрения человека в процессе труда. Свет представляет собой поток лучистой энергии.

Световой поток – это количество энергии, излучаемой источником света в единицу времени во всех направлениях. В системе СИ он измеряется в люменах (лм). Люмен – световой поток, излучаемый точечным источником света силой в одну канделу (кд) внутрь телесного угла в один стерадиан (Ср).

Кандела (свеча) – это сила света, испускаемого с площади 6x10^-5 м² сечения полного излучателя в направлении, перпендикулярном этому сечению, при температуре, равной температуре твердения платины (2042 °С), и давлении 101325 Па. Кандела – основная единица силы света в системе СИ.

Световой поток в люменах определяется по формуле

F=Jω , (10)

где J – сила света источника, KD;

ω – телесный угол, ср.

Люкс – освещенность, создаваемая световым потоком в один люмен, равномерно распределяемая по площади в 1 м².

1 лк = 1лм/м² = 1 кд/м².

Освещённость в люксах определяется по формуле

Е=F/S, (11)

где S – освещаемая поверхность площадью 1 м²;

F – световой поток, лм.

Лампа накаливания мощностью 100 Вт имеет световой поток 1300 мм, а люминесцентная лампа мощностью 40 Вт – 3200 мм.

Средняя сила света лампы накаливания мощностью 100 Вт составляет около 100 KD.

В природных условиях освещенность поверхности Земли в лунную ночь составляет примерно 0,2 лк, а в солнечный день доходит до 100 000 лк.

Важнейшей характеристикой производственного освещения является яркость (L) – поверхностная плотность силы света в данном направлении. Яркость является величиной, непосредственно воспринимаемой глазом человека.

Яркость поверхности под углом α к нормали численно равна отношению силы света dI излучаемой, освещаемой или светящейся поверхности в этом направлении к площади dS проекции этой поверхности на плоскость, перпендикулярную этому направлению:

L = dI/(dS · cosα), (12)

где dI – сила света, излучаемого поверхностью dS в направлении α;

S – площадь участка, испускающего излучение;

α – угол между перпендикуляром к этому участку и направлением излучения.

Единицей яркости является кандела на м² (KD/м²).

Яркость солнца составляет около миллиарда KD/м², а люминесцентной лампы – 5000…11000 KD/м². Лист белой бумаги, освещенный настольной лампой мощностью 60 Вт, имеет яркость 30 – 40 KD/м².

Различают естественное и искусственное освещение.

Естественное освещение в зданиях и сооружениях может быть:

• боковое, через окна в наружных стенах (одностороннее и двухстороннее);

• верхнее, через световые фонари и проёмы в покрытиях;

• комбинированное, через световые фонари, окна и проёмы в покрытиях.

Искусственное освещение бывает общее, местное, комбинированное, дежурное, аварийное, эвакуационное.

Чтобы обеспечить общее освещение, светильники размещают в верхней части помещения, равномерно или над рабочими местами.

Местное освещение, дополнительное к общему, создается светильниками, концентрирующими световой поток непосредственно на рабочем месте.

При комбинированном освещении к общему добавляется местное.

Дежурное освещение освещает объект в нерабочее время.

Аварийное освещение служит для продолжения работы при отключении рабочего освещения.

Эвакуационное освещение – временное, для эвакуации людей из помещения, с объекта при аварийном отключении рабочего, дежурного и аварийного освещений.

Естественное освещение в течение суток непостоянно, поэтому его нормируют не по абсолютной величине, а коэффициентом естественной освещённости (КЕО).

КЕО – это отношение освещенности внутри помещения к освещенности снаружи, определяется по формуле

е = Е_вн/Е_нар · 100% , (13)

где Е_вн – освещенность внутри помещения (на рабочем месте) светом видимого через проем участка небосвода, лк.;

Е_нар – освещенность наружней горизонтальной плоскости помещения равномерно рассеянным светом всего небосвода, лк.

Рис. 1. Освещенность внутри помещения (на рабочем месте)

Рис. 2. Освещенность наружной горизонтальной плоскости

Замеры освещенности производят с помощью прибора «Люксметр».

Внутри помещения измеряется освещённость как горизонтальных, так и вертикальных плоскостей в точках, расположение которых зависит от вида помещений, вида естественного освещения (боковое, верхнее, комбинированное), характеристики и разряда зрительной работы. Например, замеры в классных комнатах, лекционных аудиториях, где имеет место естественное боковое одностороннее освещение (без включения искусственного освещения), в вертикальной плоскости производят посредине доски, а в горизонтальной плоскости – в точке, расположенной на высоте 0,8 м от пола и на расстоянии 1 м от стены противоположной световым проёмам.

Рассчитанное значение КЕО сравнивают с нормами по СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение» и делают соответствующие выводы о достаточности или недостаточности естественного света.

Нормированная величина КЕО, в зависимости от светового пояса местоположения исследуемого объекта (стройки), определяется по формуле

e^I,II.IV.V=e^IIImc, (14)

где e^I,II,IV,V – нормированная величина КЕО для определенного светового пояса (территория России разбита на 5 световых поясов);

m – коэффициент светового климата;

с – коэффициент солнечности климата.

Нормативную величину КЕО при выполнении работ наивысшей точности принимают равной 10 % при верхнем или верхнем и боковом освещении; 2,8 и 3,5 % при боковом освещении соответственно при наличии устойчивого снежного покрова и без него. При выполнении грубых по точности работ нормативная величина КЕО – от 2 до 0,5 %

Строители ведут работу в условиях естественного освещения, при искусственном освещении (при работе в две-три смены, а также в одну смену, в подземных и котлованных сооружениях зимой - на Крайнем Севере), а также при совмещённом освещении. Естественное освещение наиболее благоприятно для работы. Оно обеспечивается прямым или отражённым светом неба. Наружная освещённость меняется в зависимости от широты местности, времени суток, года, облачности неба, прозрачности атмосферы, наличия снега, района расположения строительной площадки (в тайге, в степи и т.д.).

При проектировании естественной освещенности помещений назначают размеры световых проёмов. Естественный солнечный свет большой интенсивности может вызвать перегрев помещений и тепловой удар у лиц, работающих на открытом воздухе. При недостаточной яркости естественного освещения дополнительно используют искусственные светильники, то есть применяют совмещённое освещение.

Искусственное освещение осуществляется с применением электрических ламп накаливания или люминесцентных ламп. Измеренная искусственная освещённость сравнивается с нормативной. Нормы искусственной освещённости, в зависимости от применяемых ламп, характеристики работы, вида помещений, участка территории, высоты подвеса светильников и их мощности, приведены в таблицах СНиП «Естественное и искусственное освещение». Нормы освещенности на строительной площадке и на рабочих местах при искусственном освещении приводятся в "Инструкции по проектированию электрического освещения строительных площадок".

Естественное освещение при выполнении общестроительных работ нормируется согласно СНиП 23-05-95. Замеряется освещённость в плоскости и на уровне поверхности, на которой нормируется освещенность и сравнивается с наименьшей допустимой освещённостью в люксах, приведённой в табл. СНиП 23-05-95. Например, освещённость при выполнении каменной кладки замеряется в горизонтальной плоскости на уровне кладки и вертикальной плоскости в плоскости стены. Наименьшая допустимая освещённость равна 10 люкс.