Безопасность жизнедеятельности. Искусственное освещение производственных помещений

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего образования

«Казанский национальный исследовательский

технологический университет»

И. В. Чепегин, Т. В. Андрияшина

БЕЗОПАСНОСТЬ 

ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ.

ИСКУССТВЕННОЕ 

ОСВЕЩЕНИЕ 

ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ 

ПОМЕЩЕНИЙ

Учебно-методическое пособие

Казань

Издательство КНИТУ

2020

УДК 614.9(075)
ББК 31.24я7

Ч-44

Печатается по решению редакционно-издательского совета 

Казанского национального исследовательского технологического университета

Рецензенты:

канд. техн. наук И. Р. Хайруллин
канд. хим. наук В. В. Андрияшин

Ч-44

Чепегин И. В. 
Безопасность жизнедеятельности. Искусственное освещение производственных помещений : учебно-методическое пособие / И. В. Чепегин, Т. В. Андрияшина; Минобрнауки России, Казан. нац. исслед. технол. ун-т. – Казань : Изд-во КНИТУ, 2020. – 84 с.

ISBN 978-5-7882-2913-3

Приведены основные сведения по устройству электрического освещения 

производственных помещений, источникам света, системам и способам освещения, нормам освещенности, типам светильников, областям применения и выбору 
их расположения. Описаны способы выполнения светотехнических расчетов. 
Даны примеры решения задач с использованием изложенной методики и варианты задач для самостоятельной работы. В приложениях представлены все необходимые справочные материалы.

Предназначено для студентов всех специальностей.
Подготовлено на кафедре промышленной безопасности.

ISBN 978-5-7882-2913-3
© Чепегин И. В., Андрияшина Т. В., 2020
© Казанский национальный исследовательский 

технологический университет, 2020

УДК 614.9(075)
ББК 31.24я7

2 

В В Е Д Е Н И Е

Правильно спроектированное и рационально выполненное осве
щение рабочих мест и помещений является необходимым условием, 
обеспечивающим нормальную производственную деятельность. Свет 
действует на глаза и через них на центральную нервную систему, кору 
больших полушарий головного мозга и на организм человека в целом. 
При этом усиливается деятельность дыхательных органов, увеличивается поглощение кислорода и выделение углекислоты.

При хорошем освещении устраняется напряжение глаз, повыша
ется контрастная чувствительность, острота различения, скорость различения и длительность ясного видения, что положительно влияет на 
производительность труда и качество работы.

Недостаточное или нерациональное освещение способствует 

увеличению числа несчастных случаев, так как при этом затрудняется 
различение опасных частей машин, станков и т. п. Резкие тени, утомляя 
глаза, вызывают нарушение работоспособности и также могут быть 
непосредственными причинами несчастных случаев. К таким же негативным последствиям приводит ослепление работающих слишком ярким источником света.

Свет имеет огромное значение для здоровья и работы человека, 

так как примерно 90 % всей информации о внешнем мире человек получает зрительным путем. Поэтому главной задачей  является создание 
и организация рационального производственного освещения. 

В предлагаемом учебно-методическом пособии изложены во
просы организации системы искусственного освещения, практические 
приемы оценки освещенности производственных помещений,  порядок  
и последовательность выполнения  расчета искусственного освещения, 
варианты исходных данных для самостоятельного решения задач по организации искусственного овещения производственных помещений, 
контрольные вопросы, список литературы. 

1 .  И С К У С С Т В Е Н Н О Е  О С В Е Щ Е Н И Е

1 . 1 .  О с н о в н ы е  с в е т о т е х н и ч е с к и е  в е л и ч и н ы

и е д и н и ц ы  и х  и з м е р е н и я

Часть электромагнитного спектра с длинами волн  0,001–400 мкм 

называется оптической областью спектра, которая делится на инфракрасноеизлучение с длинами волн 0,77–400 мкм, видимое излучение 0,38–0,76 мкм, ультрафиолетовое излучение 0,001–0,37 мкм
(рис. 1.1).

Рис. 1.1. Длина волны электромагнитного излучения

Освещение характеризуется количественными (световой поток, 

сила света, освещенность, яркость) и качественными (объект различения, фон, контраст объекта различения с фоном, коэффициент пульсации освещенности, видимость, показатель ослепленности, спектральный состав света) показателями. 

Световой поток F – это та часть лучистого потока, которая вос
принимается зрением человека как свет (видимое излучение), называется и измеряется в люменах (лм).

Сила света I – пространственная плотность светового потока, ко
торая определяется как отношение светового потока  dF, исходящего от 
источника и равномерно распределяющегося внутри элементарного телесного угла d, к величине этого угла I = dF/d. За единицу силы света 
принята кандела (кд).

Освещенность Е – поверхностная плотность светового потока, 

определяется как отношение светового потока dF, равномерно падающего на освещаемую поверхность dS (м2), к ее площади, т. е. E = dF/dS.
Измеряется в люксах (лк).

На рис. 1.2 схематично изображено формирование освещенности 

поверхности величиной 1 лк.

Телесный угол  измеряется в стерадианах (ср) и имеет постоян
ную величину  при любых радиусах. Один стерадиан (ср) – это угол, 
который,имея вершину в центре сферы, вырезает на ее поверхности 
участок, площадью равной квадрату расстояния.

Рис. 1.2. Освещенность рабочей поверхности

Яркость В поверхности S в данном направлении – это отношение 

силы cвета Ia, излучаемого освещаемой  или светящейся поверхностью 
в этом направлении, к проекции этой поверхности на плоскость, перпендикулярную данному направлению. 

Единица яркости – кандела на квадратный метр (кд/м2).


cos

= S

I
В
a

Рис. 1.3. Яркость света

Яркость освещаемой или светящейся поверхности зависит от ее 

световых свойств, от степени освещенности, а также от угла, под которым поверхность рассматривается.

Объект различения – рассматриваемый предмет, отдельная его 

часть или дефект, которые требуется различить в процессе работы 
(например, нить ткани, точка, трещина, линия чертежа, линия, образующая букву или иной контур). 

Фон – это поверхность, на которой происходит различение объ
екта. Фон характеризуется способностью поверхности отражать падающий на нее световой поток. Эта способность (коэффициент отражения) определяется как отношение отраженного от поверхности светового потока Fотр к падающему на нее световому потоку Fпад, т. е.
 = Fотр /Fпад. В зависимости от цвета и фактуры поверхности, значения 
коэффициента отражения фон может быть светлым ( 0,4), средним 
( = 0,2–0,4) и темным (  0,2).

Контраст объекта с фоном К характеризуется соотношением 

яркостей рассматриваемого объекта различения Bo и фона Bф, определяется по формуле

ф

о
ф
В

В
В
К
)
(
−
=

и считается большим, если К  0,5 (объект резко выделяется на фоне), 
средним при К = 0,2–0,5 (объект и фон заметно отличаются по яркости) 
и малым при К  0,2 (объект слабо заметен на фоне).

Коэффициент пульсации освещенности КЕ – это критерий глу
бины колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока:

КЕ = 100









−

ср
E

E
E

2

min
max
,

где Emax, Emin, Eср − максимальное, минимальное и среднее значения 
освещенности на период колебаний. 

На  практике обычно используют табличный метод определения 

коэффициента освещенности в зависимости от типа ламп и схемы их 
включения. Можно отметить, что включение двух  газоразрядных  ламп  
по  схеме  с  расщепленной фазой (с опережающим и отстающим током) 
снижает коэффициент пульсации в 2–3 раза, а включение трех ламп в 
одном светильнике в три фазы – в 11,4 раза. 

Видимость V характеризует способность глаза воспринимать 

объект. Она зависит от освещенности, размера объекта, его яркости, 
контраста объекта с фоном, длительности экспозиции. Видимость определяется числом пороговых контрастов  вконтрасте объекта с фоном, т. е.
V = K/Кпор, где Кпор – пороговый или наименьший различимый глазом 
контраст, при небольшом уменьшении которого объект становится неразличимым на данном фоне.

Показатель ослепленности Ро – критерий оценки слепящего дей
ствия, создаваемого осветительной установкой:

Ро= 1000









−1

2

1

V
V
,

где V1 и V2 – видимость объекта различения соответственно при экранировании (отсутствии слепящих объектов) и наличии ярких источников света в поле зрения. Экранирование источников света осуществляется с помощью щитков, козырьков и т. п.

Рис. 1.4. Слепящее действие источников света

Показатель ослепленности не нормируется: 
– для помещений высотой менее 2,5 м;
– с временным пребыванием людей; 
– для разрядов работ VIIIб, в, г (СП 52.13330.2016 «Естественное 

и искусственное освещение»).

1 . 2 .  С и с т е м ы  и  в и д ы  п р о и з в о д с т в е н н о г о  о с в е щ е н и я

В промышленности применяют три вида освещения:
– естественное – осуществляется посредством воздействия сол
нечной энергии через остекление, крышу и т. п. Но не всегда энергии 
солнца достаточно для обеспечения качественного освещения;

– искусственное достигается при помощи различного рода при
боров освещения и специального оборудования;

– совмещенное обеспечивается путем совмещения двух предыду
щих видов.

При освещении производственных помещений используют есте
ственное освещение, создаваемое прямыми солнечными лучами и рассеянным светом небосвода и меняющимся в зависимости от географической широты, времени года, суток, степени облачности и прозрачности атмосферы; искусственное освещение, создаваемое электрическими источниками света, т. е. устройствами, предназначеннымидля 
превращения какого-либо вида энергии в оптическое излучение и совмещенное освещение, при котором недостаточное по нормам естественное освещение дополняют искусственным.

Совмещенное освещение предусматривается для:
– производственных зданий при выполнении высокоточных ра
бот (зрительные работы I–III разрядов);

– производственных и других помещений, когда по условиям 

технологии, организации производства или климата в месте строительства требуются объемно-планировочные решения, которые не позволяют обеспечить нормы естественного освещения (многоэтажное здание большой ширины, одноэтажные многопролетные здания с пролетами большой ширины и т. п.);

– в соответствии с нормативными документами по строитель
ному проектированию зданий отдельных отраслей промышленности.

Искусственное освещение по конструктивному исполнению мо
жет быть двух видов – общее и комбинированное (общее и местное). 
Различают общее равномерное освещение (световой поток распределяется равномерно по всей площади помещения без учета расположения 
рабочих мест) и общее локализованное освещение (с учетом расположения рабочих мест). При выполнении точных зрительных работ 
наряду с общим освещением применяют местное освещение. Совокупность местного и общего освещения называют комбинированным 

освещением. Применение одного местного освещения внутри производственных помещений не допускается, поскольку образуются резкие 
тени, глаза быстро утомляются и создается опасность производственного травматизма. Освещенность общего освещения в системе комбинированного должна составлять не менее 10 % от комбинированного 
освещения.

По функциональному назначению искусственное освещение 

(СП 52.13330.2016 «Естественное и искусственное освещение. Актуализированная редакция СНиП 23-05-95*») подразделяют на рабочее, 
аварийное (освещение безопасности и эвакуационное), охранное и дежурное.

Устройство рабочего освещения обязательно во всех производ
ственных помещениях для создания оптимальных рабочих условий и 
безопасного прохода людей и движения транспорта.

Освещение безопасности предусматривается для продолжения 

работы при аварийном отключении рабочего освещения в помещениях, где существуют повышенная пожароопасность, опасность травмирования, отравления и т. п.

Для аварийного освещения разрешается применять лампы накали
вания, светодиодные источники света и люминесцентные лампы, (последние применяются при минимальной температуре воздуха не менее +5 оС и 
при условии питания ламп напряжением не менее 90 % от номинального). 
Применение ламп ДРЛ, ДРИ и ксеноновых ламп не рекомендуетсяв связи 
с длительным временем (5–7 мин) их разгорания при включении.

1 . 3 .  И с т о ч н и к и  и с к у с с т в е н н о г о о с в е щ е н и я

В современных осветительных установках, предназначенных для 

искусственного освещения производственных помещений, в качестве 
источников света используют лампы накаливания, газоразрядные 
лампы (дуговые люминофорные, дуговые натриевые, люминесцентные) и светодиодные:

– лампы накаливания представляют собой изделия для излуче
ния потока света посредством накаливания тугоплавкого проводника –
нити, изготовленной из сплава на основе вольфрама;