Снип 23 05 95 естественное и искусственное освещение. Нормы освещения рабочего места

Нормирование искусственного и естественного освещения (СНиП 23-05-95)

Естественное и искусственное освещение в помещениях регламентируется нормами СНиП 23-05-95 в зависимости от характера зрительной работы, системы и вида освещения, фона, контраста объекта с фоном. Характеристика зрительной работы определяется наименьшим размером объекта различения (например, при работе с приборами - толщиной линии градуировки шкалы, при чертежных работах - толщиной самой тонкой линии). В зависимости от размера объекта различения все виды работ, связанные со зрительным напряжением, делятся на восемь разрядов, которые в свою очередь в зависимости от фона и контраста объекта с фоном делятся на четыре подразряда.

Искусственное освещение нормируется количественными (минимальной освещенностью Еmin) и качественными показателями (показателями ослепленности и дискомфорта, коэффициентом пульсации освещенности kE).

Принято раздельное нормирование искусственного освещения в зависимости от применяемых источников света и системы освещения. Нормативное значение освещенности для газоразрядных ламп при прочих равных условиях из-за их большей светоотдачи выше, чем для ламп накаливания. При комбинированном освещении доля общего освещения должна быть не менее 10% нормируемой освещенности. Эта величина должна быть не менее 150 лк для газоразрядных ламп и 50 лк для ламп накаливания.

Для ограничения слепящего действия светильников общего освещения в производственных помещениях показатель ослепленности не должен превышать 20...80 единиц в зависимости от продолжительности и разряда зрительной работы. При освещении производственных помещений газоразрядными лампами, питаемыми переменным током промышленной частоты 50 Гц, глубина пульсации не должна превышать 10... 20% в зависимости от характера выполняемой работы.

При определении нормы освещенности следует учитывать также ряд условий, вызывающих необходимость повышения уровня освещенности, выбранного по характеристике зрительной работы. Увеличение освещенности следует предусматривать, например, при повышенной опасности травматизма или при выполнении напряженной зрительной работы I... IV разрядов в течение всего рабочего дня. В некоторых случаях следует снижать норму освещенности, например, при кратковременном пребывании людей в помещении.

Естественное освещение характеризуется тем, что создаваемая освещенность изменяется в зависимости от времени суток, года, метеорологических условий. Поэтому в качестве критерия оценки естественного освещения принята относительная величина - коэффициент естественной освещенности КЕО, не зависящий от вышеуказанных параметров.

КЕО - это отношение освещенности в данной точке внутри помещения Евн к одновременному значению наружной горизонтальной освещенности Ен, создаваемой светом полностью открытого небосвода, выраженное в процентах, т.е.

КЕО = 100 Евн/Ен.

Принято раздельное нормирование КЕО для бокового и верхнего естественного освещения. При боковом освещении нормируют минимальное значение КЕО в пределах рабочей зоны, которое должно быть обеспечено в точках, наиболее удаленных от окна; в помещениях с верхним и комбинированным освещением - по усредненному КЕО в пределах рабочей зоны. Нормированное значение КЕО с учетом характеристики зрительной работы, системы освещения, района расположения зданий на территории страны:

ен = КЕО тс,

где КЕО - коэффициент естественной освещенности; определяется по СНиП 23-05-95;

т - коэффициент светового климата, определяемый в зависимости от района расположения здания на территории страны;

с - коэффициент солнечности климата, определяемый в зависимости от ориентации здания относительно сторон света;

коэффициенты т и с определяют по таблицам СНиП 23-05-95.1

Совмещенное освещение допускается для производственных помещений, в которых выполняются зрительные работы I и II разрядов; для производственных помещений, строящихся в северной климатической зоне страны; для помещений, в которых по условиям технологии требуется выдерживать стабильными параметры воздушной среды (участки прецизионных металлообрабатывающих станков, электропрецизионного оборудования). При этом общее искусственное освещение помещений должно обеспечиваться газоразрядными лампами, а нормы освещенности повышаются на одну ступень.

Освещение исключительно важно для здоровья человека. С помощью зрения человек получает подавляющую часть информации (около 90 %), поступающей из окружающего мира.

С точки зрения безопасности труда зрительная способность и зрительный комфорт чрезвычайно важны. Очень много несчастных случаев происходит, помимо всего прочего, из-за неудовлетворительного освещения или из-за ошибок, сделанных рабочим, по причине трудности распознавания того или иного предмета или осознания степени риска, связанного с обслуживанием станков, транспортных средств, контейнеров и т. д. Свет создает нормальные условия для трудовой деятельности.

В зависимости от источника света подразделяется на естественное, искусственное и совмещенное.

Нормы естественного освещения

Естественное освещение разделяется на боковое (световые проемы в стенах), верхнее (прозрачные перекрытия и световые фонари на крыше) и комбинированное (наличие световых проемов в стенах и перекрытиях одновременно). Величина освещенности Е в помещении от естественного света небосвода зависит от времени года, времени дня, наличия облачности, а также доли светового потока Ф от небосвода, которая проникает в помещение. Эта доля зависит от размера световых проемов (окон, световых фонарей); светопроницаемости стекол (сильно зависит от загрязненности стекол); наличия напротив световых проемов зданий, растительности; коэффициентов отражения стен и потолка помещения (в помещениях с более светлой окраской естественная освещенность лучше) и т. д.

Естественный свет лучше по своему спектральному составу, чем искусственный, создаваемый любыми источниками света. Кроме того, чем лучше естественная освещенность в помещении, тем меньше времени приходится пользоваться искусственным светом, а это приводит к экономии электрической энергии. Для оценки использования естественного света введено понятие коэффициента естественной освещенности (КЕО) и установлены минимальные допустимые значения КЕО — это отношение освещенности Е в внутри помещения за счет естественного света к наружной освещенности Е н от всей полусферы небосклона, выраженное в процентах:

КЕО = (Е в / Е н) 100%, %.

КЕО не зависит от времени года и суток, состояния небосвода, а определяется геометрией оконных проемов, загрязненностью стекол, окраской стен помещений и т. д. Чем дальше от световых проемов, тем меньше значение КЕО (рис. 1).

Минимальная допустимая величина КЕО определяется разрядом работы: чем выше разряд работы , тем больше минимально допустимое значение КЕО. Например, для I разряда работы (наивысшей точности) при боковом естественном освещении минимально допустимое значение КЕО равно 2 %, при верхнем — 6 %, а для III разряда работы (высокой точности) соответственно 1,2 % и 3 %. По характеристике зрительской работы труд учащихся можно отнести ко второму разряду работы, и при боковом естественном освещении в аудитории, лаборатории на рабочих столах и партах должен обеспечиваться КЕО = 1,5 %.

Рис. 1. Распределение КЕО при различных видах естественного освещения: а — одностороннее боковое освещение; 6 — двустороннее боковое освещение; в — верхнее освещение; г — комбинированное освещение; 1 — уровень рабочей поверхности

Нормы искусственного освещения

При недостатке освещенности от естественного света используют искусственное освещение, создаваемое электрическими источниками света. По своему конструктивному исполнению искусственное освещение может быть общим, общим локализованным и комбинированным (рис. 2).

При общем освещении все места в получают свет от обшей осветительной установки. В этой системе источники света распределены равномерно без учета расположения рабочих мест. Средний уровень освещения должен быть равен уровню освещения, требуемого для выполнения предстоящей работы.

Рис. 2. Виды искусственного освещения: а — общее; б — общее локализованное; в — комбинированное

Эти системы используются главным образом на участках, где рабочие места не являются постоянными.

Такая система должна соответствовать трем фундаментальным требованиям. Прежде всего, она должна быть оснащена антибликовыми приспособлениями (сетками, диффузорами, рефлекторами и т. д.). Второе требование заключается в том, что часть света должна быть направлена на потолок и на верхнюю часть стен. Третье требование состоит в том, что источники света должны быть установлены как можно выше, чтобы свести ослепление до минимума и сделать освещение как можно более однородным (рис. 3).

Общая локализованная система освещения предназначена для увеличения освещения посредством размещения ламп ближе к рабочим поверхностям. Светильники при таком освещении часто дают блики, и их рефлекторы должны быть расположены таким образом, чтобы они убирали источник света из прямого поля зрения работающего. Например, они могут быть направлены вверх.

Комбинированное освещение наряду с общим включает местное освещение (местный светильник, например настольная лампа), сосредотачивающее световой поток непосредственно на рабочем месте. Использование местного освещения совместно с общим рекомендуется применять при высоких требованиях к освещенности.

Рис. 3. Схема размещения светильников при общем освещении

Применение одного местного освещения недопустимо, т. к. возникает необходимость частой переадаптации зрения, создаются глубокие и резкие тени и другие неблагоприятные факторы. Поэтому доля общего освещения в комбинированном должна быть не менее 10 %:

Е комб = Е общ + Е мест

(Е общ / Е комб) * 100%≥ 10%

Кроме естественного и искусственного освещения может применяться их сочетание, когда освещенности за счет естественного света недостаточно для выполнения той или иной работы. Такое освещение называется совмещенным. Для выполнения работы наивысшей, очень высокой и высокой точности в основном применяют совмещенное освещение, т. к. обычно естественной освещенности недостаточно.

Кроме того, искусственное освещение подразделяется на несколько видов: рабочее, аварийное, эвакуационное, дежурное, охранное.

Рабочее освещение предназначено для выполнения производственного процесса.

Аварийное освещение - для продолжения работы при аварийном отключении рабочего освещения. Для аварийного освещения используются лампы накаливания, для которых применяется автономное питание электроэнергией. Светильники функционируют все время или автоматически включаются при аварийном отключении рабочего освещения.

Эвакуационное освещение — для эвакуации людей из помещения при аварийном отключении рабочего освещения. Для эвакуации людей уровень освещения основных проходов и запасных выходов должен составлять не менее 0,5 лк на уровне пола и 0,2 лк на открытых территориях.

Кроме минимально-допустимой величины КЕО и доли общего освещения в комбинированном освещении в соответствии с нормами устанавливается величина минимально-допустимой освещенности Е min (это основной нормируемый параметр). Величина Е min зависит от разряда работы. Разряды работы делят на четыре подразряда в зависимости от светлоты фона и контраста между деталями (объектами различения) и фоном. Например, для 1-го разряда работы (наивысшей точности) устанавливаются следующие значения минимальной освещенности (табл. 1).

Таблица 1. Нормы освещенности при искусственном освещении по СНиП 23-05-95

Примечание: характеристика зрительной работы — наивысшей точности;наименьший эквивалентный размер объекта — менее 0,15 мм.

Как видно из таблицы, Е min отличаются для различных систем освещения. При комбинированном искусственном освещении, как более экономичном, нормы выше, чем при общем. Действительно, с помощью светильника местного освещения, расположенного вблизи рабочего места, необходимую освещенность можно обеспечить при меньших затратах электрической энергии.

Нормативные требования к освещению жилых и общественных зданий определены в Санитарно-эпидимиологических правилах и нормативах СанПиН 2.2.1/1278-03 «Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий», которые введены с 15.06.2003 г. Некоторые данные из указанных норм (извлечения из СанПиН 2.2.1/1278-03) для учреждений общего образования, начального, среднего и высшею специального образования, а также для жилых помещений, приведены ниже в табл. 2.

Меловые доски следует применять только зеленого или светло-зеленого цвета.

Таблица 2. Нормы освещенности по СанПиН 2.2.1/1278-03 (для образовательных учреждений)

Примечание: прочерк означает отсутствие предъявляемых требований

Каждый вид деятельности требует определенного уровня освещенности на том участке, где эта деятельность осуществляется. Обычно, чем сильнее затруднено зрительное восприятие, тем выше должен быть средний уровень освещенности.

Рис. 4. Зависимость остроты зрения от возраста

Представленные в табл. 1 уровни освещенности установлены для нормального зрения. С возрастом острота зрения человека снижается (рис. 4) и это требует повышения уровня освещения.

Организация рабочего места для создания комфортных зрительных условий

Кроме требований хорошей освещенности рабочее место должно иметь равномерную освещенность. Во всяком случае, не должно быть значительной разницы в освещенности различных участков рабочего места для того, чтобы не требовалось частой переадаптации зрения.

Приспособление глаза к различению объекта осуществляется за счет трех процессов:

• аккомодация - изменение кривизны хрусталика глаза таким образом, чтобы изображение предмета оказалось в плоскости сетчатки глаза (при изменении кривизны хрусталика происходит изменение величины фокусного расстояния — осуществляется «наводка на фокус»);
• конвергенция - поворот осей зрения обоих глаз так, чтобы они пересекались на рассматриваемом объекте;
• адаптация - приспособление глаза к данному уровню освещения.

Процесс адаптации заключается в изменении площади зрачка. При адаптации глаза кроме изменения площади зрачка происходят другие процессы. Например, при увеличении яркости происходит подавление палочек и уменьшение количества светочувствительного вещества в колбочках, а при высоких яркостях — частичном экранировании нервных окончаний клетками пигментного эпителия, находящегося в глубине сетчатки. При адаптации глаза к малым яркостям происходят обратные явления.

Хорошо известно, что при переходе из светлого помещения в темное способность различать детали возникает медленно, и, наоборот, при выходе из темного помещения в светлое первоначально возникает состояние ослепленности.

При переходе от больших освещенностей к практической темноте процесс адаптации происходит медленно и заканчивается за 1...1,5 часа. Обратный процесс идет быстрее и длится 10...15 минут. В обоих случаях речь идет о полной переадаптации зрения; при изменении яркости не более чем в 5...10 раз переадаптация происходит практически мгновенно.

Поэтому, поверхности книги и тетради, с которыми в данный момент осуществляется работа, должны иметь одинаковую освещенность. Подсветка с помощью небольшого светильника только поверхности тетради приведет к различию в освещенности тетради и книги. Частое обращение к последней потребует постоянной адаптации зрения, что в конечном счете приведет к быстрому зрительному утомлению, снижению работоспособности, общему утомлению, психическому напряжению. Письменный стол должен располагаться в хорошо освещенном месте, желательно у окна. Человек за письменным столом должен располагаться лицом или левым боком к окну (для левшей — правым боком) для того, чтобы избежать образования тени от тела или руки человека. Светильник искусственного освещения должен располагаться относительно тела человека аналогичным образом. Светильники должны располагаться над рабочим местом вне запретного угла, равного 45° (рис. 5). Кроме того, конструкция светильника должна исключать ослепление человека лучами, отраженными от рабочей поверхности (рис. 6, а). Для этого арматура светильника должна предусматривать направление прямых лучей, исходящих от источника, под иными углами, исключающими попадание отраженного луча в глаз человека (рис. 6, б).

Рис. 5. Схема установки светильников

Рис. 6. Правильный выбор конструкции светильника: а — ослепление отраженными лучами; б — исключение ослепления отраженными лучами

Почему сильное различие в освещенности отдельных участков помещения или различных помещений может привести к травме?

При переходе из хорошо освещенного участка или помещения на плохо освещенный участок требуется некоторый промежуток времени для адаптации глаза к низкой освещенности. В этот период человек плохо видит. Это может привести к тому, что человек споткнется, упадет, наткнется на какой-либо предмет и т. д. и получит травму. Особенно большая опасность возникает при очень сильной разнице в освещенности — более чем 20...30 раз, что требует значительного времени для глубокой переадаптации глаза, в течение которого человек очень плохо видит или не видит вообще.

Поэтому, если освещенность в помещении и коридоре, в который осуществляется выход из помещения, сильно различается, необходимо улучшить освещение в коридоре. Для снижения вероятности получения травмы указанные выше обстоятельства особенно важно учитывать на лестничных клетках и других травмоопасных местах.

Обратите внимание на следующее:

• при большем контрасте требуется меньшая освещенность; поэтому на рабочем месте желательно обеспечить большой контраст между объектом и фоном, на котором расположен объект; с темными предметами лучше работать на светлом фоне, а со светлыми — на темном фоне. Это позволит при меньшем значении освещенности успешно выполнять работу и снизить зрительное утомление;
• если изменить контраст объекта с фоном путем, например, изменения коэффициента отражения фона нельзя, необходимо увеличивать освещенность на рабочем месте;
• правильная организация освещения и условий для выполнения зрительных работ — залог сохранения хорошего зрения на долгие годы.

Психофизиологическое воздействие цвета на человека

Известно, что поверхности голубых тонов, а также очень темные поверхности воспринимаются человеком как «отступающие», т. е. представляются расположенными дальше, чем в действительности. Это иногда ведет к кажущемуся увеличению размеров помещения. Красные тона, наоборот, представляются «выступающими». Некоторые цвета, например светло-фиолетовые, оказывают на человека раздражающее действие и способствуют очень быстрому утомлению. Другие же, в частности зеленый, дают противоположный результат. Субъективное восприятие человеком таких внешних факторов внешней среды, как температура, шум и другие, даже запахи, в определенной степени зависит от цветности поверхностей, находящихся в поле зрения.

Психофизиологическое воздействие на человека цветности источников излучения и цвета поверхностей помещения обязательно нужно учитывать при цвето-световом оформлении интерьера. Например, для комнат отдыха, спален лучше применять ЛИ и цветовое оформление выполнять в мягких успокаивающих, например желто-зеленых, тонах. Наоборот, в помещениях, в которых должна осуществляться работа, лучше применять люминесцентные лампы, а цветовое оформление выполнять в светлых, бодрящих тонах, стимулирующих активную деятельность.

Следует обратить внимание на то, что психофизиологическое воздействие цвета на человека учитывается как весьма важный фактор, определяющий вопросы безопасности (например, окраска автомобилей, знаков безопасности, опасных участков, трубопроводов, баллонов и т. д.). Следует отметить, что цвет имеет также и субъективно-индивидуальную сторону воздействия на эмоциональную сферу человека.

Факторы, определяющие зрительный комфорт

Для того чтобы обеспечить условия, необходимые для зрительного комфорта, в системе освещения должны быть реализованы следующие предварительные требования:

• однородное освещение;
• оптимальная яркость;
• отсутствие бликов;
• соответствующая контрастность;
• правильная цветовая гамма;
• отсутствие стробоскопического эффекта или мерцания света.

Блесткость (чрезмерная слепящая яркость) — свойство светящихся поверхностей с повышенной яркостью нарушать условия комфортного зрения, ухудшать контрастную чувствительность или оказывать одновременно оба эти действия.

Колебания светового потока также оказывают влияние на работоспособность, развивая утомление и снижая точность выполнения производственных операций.

Важно рассматривать свет на рабочем месте, руководствуясь не только количественными, но и качественными критериями. Первым шагом здесь будет изучение рабочего места; точности, с которой должны выполняться работы; объем работы; степень перемещений рабочего при работе и т. д. Свет должен включать компоненты как рассеянного, так и прямого излучения. Результатом этой комбинации должно стать тенеобразование большей или меньшей интенсивности, которое должно позволить рабочему правильно воспринимать форму и положение предметов на рабочем месте. Раздражающие отражения, которые затрудняют восприятие деталей, должны быть устранены, так же как и чрезмерно яркий свет или глубокие тени.

Основной целью нормирования искусственного освещения является обеспечение хороших условий для зрительной работы при данном уровне развития народного хозяйства, расходе электроэнергии, материалов и оборудования.

Нормы искусственного освещения определяют освещенность производственных помещений и мест работы под открытым небом, территории промышленных предприятий и дают указания в отношении аварийного освещения, ограничения ослепленности и величин коэффициента запаса.

Ввиду невозможности пока исчерпывающим образом нормировать уровень видимости, действующие нормы искусственного освещения основаны на косвенном нормировании; они регламентируют минимально допустимые величины освещенности и не запрещают применять повышенные освещенности во всех случаях, когда это будет найдено целесообразным.

Величина нормируемой освещенности устанавливается в зависимости от того, какие приняты источники света и система освещения.

Нормы искусственного освещения ориентируют на применение преимущественно газоразрядных источников света. Однако при невозможности или технической нецелесообразности применения газоразрядных ламп нормы допускают использование для освещения ламп накаливания.

Газоразрядные лампы, как более экономичные, позволяют получить при той же использованной мощности освещенность в несколько раз большую, чем дают лампы накаливания. Поэтому и нормы для освещения с использованием газоразрядных ламп установлены значительно выше. Система комбинированного освещения также более экономична, чем система общего освещения, вследствие чего для комбинированного освещения задаются нормы выше, чем для общего освещения. Таким образом, нормы учитывают возможность повышать освещенность во всех случаях, когда ее можно увеличить за счет улучшения экономичности установки.

Основные нормы освещенности на рабочих поверхностях в производственных помещениях приведены в табл. 10.

Таблица 10 Наименьшая освещенность на рабочих поверхностях в производственных помещениях

Как видно из таблицы, все виды работ разбиты на разряды исходя из минимальных размеров объектов различения, и на подразряды, исходя из контраста между рассматриваемой деталью и фоном.

Фон — это поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на которой он рассматривается. Фон считается светлым при коэффициенте отражения поверхности более 0,4, средним при коэффициенте отражения поверхности от 0,2 до 0,4 и темным при коэффициенте отражения поверхности менее 0,2.

Контраст объекта различения с фоном определяется по формуле

К=(Во - Вф)/Вф

где Во — яркость объекта различения в кд/м 2 ;

Вф — яркость фона в кд/м 2 .

Контраст объекта с фоном считается большим при значениях К более 0,5 (объект и фон резко отличаются по яркости), средним при значениях К от 0,2 до 0,5 (объект и фон заметно отличаются по яркости), малым при значениях К менее 0,2 (объект и фон мало отличаются по яркости).

Для создания благоприятных условий видения недостаточно иметь нормируемую освещенность на рабочей поверхности. Не менее важно устранить из поля зрения блесткие источники света и поверхности. С этой целью в нормы введены требования по ограничению слепящего действия светильников как общего, так и местного освещения.

В помещениях и на участках, где необходимо обеспечить непрерывность работы (плавильно-заливочные отделения литейных цехов, термические цехи и т. п.), предусматривается устройство аварийного освещения. Аварийное освещение для продолжения работ должно обеспечивать на рабочих поверхностях освещенность не менее 5% норм, установленных для рабочего освещения этих поверхностей при системе общего освещения. Аварийное освещение, выполняемое для эвакуации людей из помещения, должно создавать освещенность на полу основных проходов и на ступенях лестниц 0,5 лк.

Аварийное освещение питается от отдельной электрической сети и, как правило, должно иметь только централизованное управление или включаться автоматически. Оно выполняется лампами накаливания или люминесцентными лампами (в помещениях с минимальной температурой воздуха не менее +10° С). Применение ламп типов ДРЛ, ДРИ и ксеноновых для аварийного освещения не допускается.

Световой поток и зажигание ламп ДРЛ практически не зависят от температуры окружающего воздуха, что выгодно отличает их от люминесцентных ламп низкого давления.

Срок службы ламп ДРЛ равен 3000—5000 ч. Включение лампы в сеть осуществляется через специальный прибор включения.

Применение ламп ДРЛ целесообразно для освещения высоких производственных помещений и освещения территорий предприятий. При использовании ламп ДРЛ необходимо принимать меры к ослаблению стробоскопического эффекта.