Основи охорони праці - Жидецький В.Ц. - 2.6.6.3. Проектування систем штучного освітлення

При проектуванні штучного освітлення необхідно з'ясувати наступне: обрати систему освітлення, тип джерела світла, тип світильників, визначити розташування світлових приладів, виконати розрахунки штучного освітлення та визначити потужності світильників та ламп.

Для всіх виробничих приміщень проектують систему загального чи комбінованого освітлення. При виконанні робіт І-IV розрядів рекомендується використовувати, як правило, комбіновану систему освітлення, оскільки досягнення необхідної освітленості при загальній системі освітлення вимагає великих витрат електричної енергії і є недоцільним. З цієї ж точки зору слід надавати перевагу локалізованому освітленню, в тому числі й в системі комбінованого, дотримуючись при цьому допустимих норм нерівномірності освітлення (СНиП ІІ-4-79). Освітленість робочої поверхні, створювана світильниками загального освітлення в системі комбінованого, повинна становити не менше 10 % нормованої для комбінованого освітлення, однак у всіх випадках не менше 150 лк при газорозрядних лампах і 50 лк - при лампах розжарювання.

З гігієнічної точки зору система загального освітлення більш досконала, оскільки дає можливість більш рівномірно розподілити світлову енергію.

Обираючи джерела світла, слід надавати перевагу люмінесцентним лампам, які енергетично більш економічні. Окрім того, за спектральними характеристиками вони максимально наближаються до природного світла, що важливо при використанні суміщеного освітлення.

Якщо немає застережень стосовно спектрального складу випромінюваного світла, то найкраще з економічної точки зору застосовувати люмінесцентні лампи типу ЛБ, які мають найвищу світловіддачу.

Для зменшення початкових видатків на освітлювальні установки та витрат на їх експлуатацію слід використовувати лампи більшої потужності. Однак при цьому може погіршитись рівномірність освітлення, оскільки остання обернено пропорційна відстані між джерелами світла.

У загальному випадку рівномірність освітлення вдається забезпечити тоді, коли відстань між центрами світильників не перевищує подвійної висоти їх встановлення. У той же час висота, на якій облаштовуються світильники, залежить від висоти приміщення, потужності лампи, класу світильника і системи освітлення. Найменша висота над підлогою світильників з числом люмінесцентних ламп до чотирьох - 2,6 м, а при чотирьох і більше - 3,2 м.

Вибір типу світильників відбувається з урахуванням характеристики приміщення, для якого проектується освітлення. Для приміщень, стіни та стеля яких мають невисокі відбивальні властивості, доцільно застосовувати світильники прямого світла, які, направляючи випромінювання ламп униз на робочі поверхні, гарантують мінімальні втрати і найкраще використання світлового потоку. Однак слід мати на увазі, що світильники цього класу створюють різкі падаючі тіні від сторонніх предметів, що необхідно враховувати при їх розташуванні.

При освітленні виробничих приміщень, стіни та стеля яких мають високі відбивальні властивості, доцільно використовувати світильники переважно прямого світла. Деяке зменшення частки світлового потоку, що безпосередньо випромінюється у нижню півсферу, компенсується покращенням якості освітлення і в той же час мало впливає на енергетичну ефективність освітлювальної установки, оскільки такі світильники мають більш високий ККД порівняно з аналогічними світильниками прямого світла.

В адміністративно-конторських приміщеннях доцільно використовувати світильники розсіяного світла, значна частина світлового потоку яких направляється на стіни та стелю і, відбиваючись від них, сприяє усуненню різких тіней, що за характером роботи бажано саме для таких приміщень.

У високих приміщеннях доцільно застосовувати світильники з концентрованою чи глибокою КСС, які направляють основну частину світлового потоку безпосередньо на робочі поверхні. В приміщеннях з великою площею та незначною висотою бажано застосувати світильники з широкою формою КСС, що дозволяє навіть при значних відстанях між світильниками забезпечити рівномірний розподіл освітленості на робочих площинах.

Невідповідність світлотехнічних характеристик світильника розмірам та характеру оброблення освітлюваного приміщення зумовлює зростання встановленої потужності, зниження якості освітлення. У свою чергу, невідповідність конструктивного виконання світильника умовам середовища в приміщенні знижує довговічність і надійність роботи освітлювальної установки (агресивне, вологе, запилене середовище), а в окремих випадках може спричинити пожежу чи вибух. Тому світильники повинні мати необхідний ступінь захисту від умов зовнішнього середовища в місцях облаштування. Особливо жорсткі вимоги щодо цього стосуються світильників, які встановлюються у вибухо- та пожежонебезпечних приміщеннях.

2.6.6.4. Методи розрахунку штучного освітлення

Для розрахунку штучного освітлення використовують, в основному, три методи: світлового потоку (коефіцієнта використання), точковий та питомої потужності.

Метод світлового потоку

Призначений для розрахунку загального рівномірного освітлення горизонтальних поверхонь. Цей метод дозволяє врахувати як прямий світловий потік, так і відбитий від стін та стелі. Світловий потік лампи Фл визначають за формулою

де Е - нормована освітленість, лк; 5 - площа освітлюваного приміщення, ма; ки - коефіцієнт запасу, що враховує зниження освітленості в результаті забруднення та старіння ламп (/га = 1,3-1,8); 2 - коефіцієнт нерівномірності освітлення (2 = 1,1-1,15); N - кількість світильників; п - кількість ламп у світильнику; п - коефіцієнт використання світлового потоку.

Коефіцієнт г) визначається за світлотехнічними таблицями залежно від показника приміщення і, коефіцієнтів відбиття стін та стелі. Показник приміщення і знаходять за формулою

де а і Ь - довжина і ширина приміщення, м; Лр - висота світильника над робочою поверхнею, м.

Порахувавши світловий потік лампи Фл, за таблицею обирають найближчу стандартну лампу і визначають електричну потужність усієї освітлювальної установки.

Точковий метод

Призначений для розрахунку локалізованого та комбінованого освітлення, а також освітлення похилих площин. В основу точкового методу покладено рівняння

де /а- сила світла в напрямку від джерела на задану точку робочої поверхні, кд; а - кут падіння світлових променів, тобто кут між променем та перпендикуляром до освітлюваної поверхні; г - відстань від світильника до заданої точки.

Для практичного використання в формулу підставляють коефіцієнт запасу пя та значення г = йр/соза (рис. 2.23). Тоді

Величини сили світла / наводяться в світлотехнічних довідниках.

Рис. 2.23. Освітленість точки А, що належить горизонтальній площині Q, точковим джерелом світла S

Метод питомої потужності вважається найбільш простим, однак і найменш точним, тому його застосовують лише при наближених розрахунках. Цей метод дозволяє визначити потужність кожного світильника (лампи) Р (Вт) для створення в приміщенні нормованої освітленості

де р - питома потужність, Вт/м2 (приймається за довідниками для приміщень даної галузі); s - площа приміщення, м2; N - кількість світильників у приміщенні.

2.6.7. Експлуатація освітлювальних установок

Надійність та ефективність природного і штучного освітлення залежить від своєчасності й ретельності їх обслуговування. Забруднення скла світлових отворів, ламп та світильників може знизити освітленість приміщень у 1,5- 2,0 рази. Тому вікна необхідно мити не менше двох разів на рік для приміщень з незначним виділенням пилу і не менше чотирьох разів - при значному виділенні пилу. Періодичність чищення світильників - 4-12 разів на рік (залежно від характеру запиленості виробничих приміщень).

У світильниках з люмінесцентними лампами необхідно також стежити за справністю схем включення (не допускати миготіння ламп та шуму дроселів), забезпечувати безпеку та зручність експлуатації й обслуговування світильників, а також своєчасно замінювати перегорілі лампи і лампи, що слабо світяться. Замінені люмінесцентні лампи зберігаються на складах і, якщо можливо, вивозяться на спеціальні підприємства для вилучення наявної в них ртуті.

Періодично, не менше одного разу на рік, необхідно перевіряти рівень освітленості в контрольних місцях виробничого приміщення. Основний прилад для вимірювання освітленості - люксметр.