Руководитель: к.т.н., доцент, доцент каф. естественно-научных дисциплин (ЕНД) Казанский национальный исследовательский технический университет имени А. Н. Туполева (Набережные Челны) Балабанов И.П.
Главным документом в России, который устанавливает параметры освещения, являются Строительные нормы и правила СНиП 23-05-95. Помимо этих норм, есть Санитарные правила и нормы СанПиН 2.21/2.1.1.1278-03, Московские городские строительные нормы МГСН 2.06-99 и другие отраслевые документы, в которых представлены требования к освещению рабочих мест.
В нормативных документах регламентируются пять параметров — величина освещенности, показатель дискомфорта, общий индекс цветопередачи, неравномерность освещенности и коэффициент пульсаций освещенности [1]. Первый из этих параметров определяет количественную сторону освещения, четыре остальных — качественную.
Рассмотрим первый критерия – освещенность. В СНиП 23-05-95 представлены нормы освещенности, которые зависят от класса зрительных работ. Класс зрительных работ определяется в соответствии с минимальными размерами деталей, с которыми работают на рабочем месте, а также по контрасту детали с фоном. По характеру работ, выполняемых внутри помещения, выделено 7 классов точности: наивысшей, очень высокой, высокой, средней и малой точности, грубая работа и работа с самосветящимися или раскаленными объектами. Нормируемые уровни освещенности для перечисленных классов находятся в диапазоне от 5000 до 100 лк.
Второй критерий, важный при выборе светотехнического оборудования – это показатель дискомфорта (ослепленности). Показатель ослепленности Р – это критерий оценки слепящего действия осветительного прибора, который определяется формулой (1):
P=(S-1)∙1000, (1)
где, S – коэффициент ослепленности, равный отношению пороговых разностей яркости при наличии и отсутствии слепящих источников в поле зрения.
Участки машиностроительных предприятий, как правило, находятся в специальных производственных корпусах, при этом длина помещения превышает двойной высоты подвеса светильников над полом, следовательно, согласно СНиП, показатель ослепленности следует ограничить.
Третий нормируемый параметр освещения – общий индекс цветопередачи. По цветности излучения источники света делятся на три группы: теплые – ниже 3500 К, средние – от 3500 до 5300 К, и холодные – более 5300 К. При отсутствии специальных требований к рабочему месту для производственных участков стоит применять средний индекс.
Следующий нормируемый параметр освещения – распределение яркости в поле зрения. Яркость рассчитывается достаточно сложно, поэтому нормируется неравномерность распределения освещенности. Соотношение освещенности на рабочем для предприятий машиностроения должно быть не более 1:0,3 – 1:0,7.
Последний нормируемый в показатель– коэффициент пульсации освещенности, нормирование которого требуется при внедрении газоразрядных осветительных приборов [1].
Кроме светотехнических величин в нормативных документах регламентируются и энергетические параметры осветительных установок. Для максимальной экономии электроэнергии нормируется удельная установленная мощность осветительного прибора, равная полной электрической мощности (с учетом потерь в аппаратуре включения), поделенной на площадь освещаемого помещения.
Российскими нормами освещение разделяется общее, местное, локальное и комбинированное, причем при разных системах освещения нормируемые уровни освещенности существенно различаются.
Помимо рабочего освещения, в производственных зданиях и помещениях необходимо предусмотреть аварийное и дежурное освещения. В СНиП аварийное освещение делится на эвакуационное и освещение безопасности. Освещение безопасности необходимо в, когда отключение рабочего освещения может вызвать пожар, взрыв, отравление людей, длительное нарушение технологического процесса и т.п. Эвакуационное освещение располагается в местах, опасных для прохода людей, в проходах и на лестницах, служащих для эвакуации больше 50 человек, в проходах производственных зданий с числом рабочих больше 50 человек, в производственных помещениях с числом рабочих больше 100 человек и в производственных помещениях без естественного освещения.
Освещение безопасности должно создавать на рабочих местах более 5% от нормируемой рабочей освещенности от общего освещения. Эвакуационным освещением необходимо обеспечить на полу проходов среднюю освещенность не менее 0,5 лк. Неравномерность освещенности при эвакуационном освещении должна быть не больше 40:1. При необходимости применяется дежурное и охранное освещение. В качестве дежурного обычно используется часть светильников рабочего освещения.
В процессе эксплуатации светильников их параметры постепенно снижаются. Вызвано это спадом светового потока ламп в течение срока их службы. Помимо этого, при работе осветительных приборов происходит их запыление, которое приводит к снижению коэффициентов отражения отражающих поверхностей и коэффициентов пропускания стекол, рассеивателей и защитных колпаков. Такой спад освещенности рабочих мест при проектировании осветительных установок учитывается в виде коэффициента запаса, величина которого зависит от типа помещения и от характера выполняемых в нем работ. Значения коэффициента запаса представлены в СНиП, Таблица А.2 (1).
Требования к осветительным устройствам и электрическим лампам, используемым в цепях переменного тока в целях освещения, закреплены Федеральным законом № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности», а также Постановлением Правительства РФ № 602 от 20 июля 2011 года. В законодательных актах вводятся минимально допустимые значения световой отдачи (энергоэффективности) и продолжительности горения ламп всех категорий.
Требования к электрической части осветительных установок (выбор типа и сечения проводов, необходимость защитных и заземляющих устройств, прокладка электропроводки и т.д.) изложены в Правилах устройства электроустановок (ПУЭ).
Таким образом можно сделать следующие заключения:
- при разработке освещения для производственных участков машиностроительного предприятия, следует опираться на СНиП 23-05-95, нормы СанПиН 2.21/2.1.1.1278-03, Федеральный закон № 261-ФЗ и Постановлением Правительства РФ № 602 от 20 июля 2011 года;
- для расчёта освещенности учитывать вид работ (производство, контроль, сборка), а также минимальный размер деталей. Для большинства видов работ будет достаточно 200Лк;
- учитывать показатель ослепленности, так как в большинстве случаев длина помещения превышает двойной высоты подвеса светильников;
- индекс цвета-передачи, при отсутствии специальных требований к рабочему месту для производственных участков, стоит применять средний, равный 4000 К;
- распределение яркости в поле зрения на рабочем для предприятий машиностроения должно быть не более 1:0,3 – 1:0,7;
- коэффициент пульсации освещенности можно не учитывать, если нет особых требований или не применяется газоразрядных осветительных приборов;
- для экономии электроэнергии следует разделить помещения на общее, местное, локальное комбинированное, и для каждого обеспечить соответствующие параметры освещения;
- предусмотреть аварийное, дежурное и эвакуационное освещен;
- заложить коэффициент запаса для компенсации проседания напряжения при пиковых нагрузках оборудования, а также падения характеристик источников света и электронных компонентов при эксплуатации, например, при естественном старении или запыленности плафонов;
Библиографический список
- СНиП 23–05-95. Естественное и искусственное освещение. – Москва : ГПЦПП Минстроя России, 1995. – 34 с.
- СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий. Санитарные правила и нормы
- Постановление Правительства Российской Федерации от 20 июля 2011 г. N 602 г. Москва “Об утверждении требований к осветительным устройствам и электрическим лампам, используемым в цепях переменного тока в целях освещения” [Электронный ресурс] https://rg.ru/2011/07/29/energo-dok.html
- Балабанов И.П. Анализ связей между функциональными и точностными показателями качества// Наука и практика. Диалоги нового века Материалы конференции. 2003. С. 13-14.