Со светотехнической точки зрения при использовании ныне существующих источников света эта задача вполне выполнима. Трудности ее решения связаны с тем, насколько правильно выбрана система искусственного освещения, т.е. каким образом, с каких мест и какого рода установками освещается данный участок. Рекомендуется следующая последовательность осуществления мероприятий по устройству искусственного освещения:
-определение площади, подлежащей освещению, т.е. участка, рабочей зоны, района ведения работ (РВР), а также площади наибольшей концентрации работ (НКР), и установление ее размеров;
-установление нормы освещенности поля зрения в зависимости от разряда с видами освещения;
-выбор системы освещения;
-выбор источников света и расчет потребного их количества;
-выполнение проекта распределения осветительных средств по участку с учетом параметров для установки (углов разворота, склонения, утоненной по конструктивным соображениям высоты подвески) и обеспечения равномерного распределения светового потока по площади.
Площадь участка, подлежащего освещению, устанавливает главный инженер предприятия; он руководствуется правилами определения рабочих зон на каждом рабочем месте и их объединения в производственную площадь или в район работ, если площадь, на которой ведутся работы, обширная и не везде одинаково загружена технологическим процессом. В последнем случае решается вопрос о необходимости освещения всей площади равномерным светом или только мест НКР с помощью общего локализованного освещения.
В зависимости от принятых главным инженером решений рассматривается задача выбора системы освещения и последующий расчет потребного количества светильников. Однако надо иметь в виду следующее: устройство рабочего освещения обязательно во всех случаях должно быть независимым от наличия аварийного освещения; аварийное освещение для продолжения работы необходимо в помещениях и на открытых пространствах, если прекращение работы в нормальном режиме из-за отсутствия рабочего освещения может вызвать взрыв, пожар, отравление людей, опасность травматизма в местах массового из скопления, а также длительное нарушение технологического процесса и др.
Аварийное освещение должно создавать освещенность, составляющую не менее 5 % от нормируемой. Кроме того, аварийное освещение необходимо устраивать для эвакуации людей в местах, опасных для прохода; в том числе в производственных помещениях, где оборудование продолжает работать в темноте, а также по направлениям эвакуации людей из производственных и общественных зданий, где пребывает больше 50 человек. Это освещение должно создавать в проходах освещенность 0,5лк в зданиях и 0,2лк вне их.
В СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение» предусматривается разделение всех работ, даются их характеристики и устанавливаются нормы освещенности.
Искусственное освещение по конструктивному исполнению бывает общим и комбинированным, т.е. состоящим из общего освещения помещения или производственной площади и местного освещения рабочих поверхностей в поле зрения. В свою очередь, общее освещение подразделяется на общее равномерное и общее локализованное (выполненное с учетом расположения рабочих мест). Устройство только местного освещения запрещено, кроме временного (ручными светильниками), относящегося к разряду переносного. Действующими нормами (здесь и далее имеется ввиду СНиП 23-05-95) рекомендуется комбинированное освещение в местах с работами I – IV, Vа и Vб разрядов. Однако при невозможности или нецелесообразности устройства такого освещения допускается одно общее освещение, имеющее некоторые гигиенические и эстетические преимущества.
Комбинированное освещение рекомендуется там, где нужна высокая точность выполняемых работ, где возникают специфические требования к освещению (например, к направлению светового потока), где рабочие поверхности имеют ограниченную площадь или на одно рабочее место приходится большая производственная площадь. Однако, если по нормам требуется устройство дополнительного освещения на единичных рабочих местах, то это на является причиной для отнесения всей производственной площади к виду комбинированного освещения.
Во всех других случаях целесообразно устраивать одно общее освещение. Общее освещение больших производственных площадей, имеющих отдельные участки, которые характеризуются как РВР или НКР, рекомендуется устраивать локализованным к последним, имея в виду, что для остальной площади не требуется такой же, как на участках ведения работ, интенсивности освещения.
Анализ и установление видов освещения некоторым образом определяют систему освещения, так как для различных видов освещения применяются различные источники света. Последние в свою очередь, определяют условия крепления их к рабочим местам или подвеса над площадью. Однако на выбор системы освещения наиболее существенно влияют характер выполняемых работ, т.е. место, где они производятся, возможность размещения осветительных устройств на площади, подлежащей освещению.
Таким образом, выбор системы освещения предполагает решение вопроса о размещении источников света над производственной площадью. При этом часто возникает необходимость одновременного решения вопроса выбора светильников по таким основным характеристикам, как дальность действия, допустимая высота подвеса, единичная мощность и т.п.
Например, для освещения строительных площадок и карьеров используется только группа светильников, позволяющая издалека посылать световой поток на рабочую площадь, тогда как в закрытых цехах или помещениях светильники могут свободно размещаться над местами работы на конструкциях перекрытий и стен и в этом случае нужны другие виды светильников.
При проектировании искусственного освещения система освещения должна быть выбрана до подсчета числа источников света. Этот вопрос согласуется с конструктивными особенностями зданий и сооружений, влияющих и на высоту подвеса светильников, и на их число (в случаях принятия решения крепить светильники на определенные конструктивные детали, количество которых известно), и на единичную мощность. Например, при наличии 50 мест удобного крепления вместо 70 предварительно выбранных источников света, полученных по расчету, правильнее будет отдать предпочтение удобству крепления, заменив источники света на более мощные. Таким образом, система освещения будет выбрана с учетом конструктивных особенностей здания. Равным образом, при выборе системы освещения открытой площади наличие рядом стоящих высоких зданий, труб, возвышенностей предопределит места расположения источников света и в определенной степени из тип, так как возможно понадобятся светильники со значительно большим коэффициентом усиления светового потока в данном направлении.
При выборе источников света предварительно решают вопрос о его виде. Существуют следующие виды источников света (ИС): лампы накаливания, люминесцентные лампы, разрядные лампы высокого давления, ксеноновые лампы, лампы для специального облучения.
Лампы накаливания (ЛН). Этот вид ламп все еще преобладает и производится в широком ассортименте, несмотря на имеющиеся в производстве более экономичные ИС.
Отличительная особенность ЛН состоит в том, что они включаются в сеть без дополнительных пусковых приспособлений и могут работать при значительных отклонениях напряжения сети от номинального, а также практически не зависят от условий окружающей среды и температуры, компактны, световой поток их к концу срока службы снижается незначительно (приблизительно на 15%). Однако ЛН имеют относительно низкую световую отдачу и в их спектре преобладает желто-красная часть. Характеризуются ЛН номинальными значениями напряжения, мощности и светового потока. На их выбор может оказывать влияние размер ламп: полная длина L (стеклянная колба вместе с цоколем), диаметр D и высота светового центра H (от резьбового цоколя до центра нити накаливания).
В характеристике ЛН имеет большое значение величина подводимого напряжения. С повышением напряжения возрастает температура накала нити и свет становится белее, быстро возрастает световой поток, но одновременно с этим резко уменьшается срок службы ламп.
Лампы накаливания могут быть подобраны по каталогам или по специальной справочной светотехнической литературе.
Для условий производства как зарытых рабочих площадей, так и открытых участков имеет значение направленное усиление светового потока, что наблюдается при наличии отражающих поверхностей. К такого рода ЛН относятся лампы-светильники с зеркальными или диффузными отражающими слоями на колбах. Их применение связано с предварительной оценкой распределения светового потока от таких ламп по освещаемой поверхности.
Весьма перспективной (ныне уже широко применяемой) разновидностью ЛН являются галогенные лампы накаливания. Они имеют трубчатую форму с цилиндрическими, керамическими или ножевыми металлическими цоколями по концам и отличаются от обычных ЛН особой компактностью, более белым светом, улучшенной цветопередачей и вдвое большим сроком службы. Эти лампы при эксплуатации должны находиться только в горизонтальном положении. Отклонение допускается не более 4B.
Люминесцентные лампы (ЛЛ). Они широко применяются в осветительных установках низкого давления. Эти лампы имеют высокую световую отдачу (до 75 лм/Вт), большой срок службы (до 10 000 ч), лучшую, чем у ЛН цветопередачу, относительную малую яркость (хотя и создают ослепленность). Высокая световая отдача и большой срок службы ЛЛ, как и газоразрядных ламп высокого давления, делают их в большинстве случаев более экономичными по сравнению с лампами накаливания. Однако для ЛЛ требуются более сложная схема включения, ограничения температурных условий для нормальной работы (при температурах меньше 10BС они не зажигаются) и групповое использование для снижения вредных влияний пульсации светового потока. К недостаткам ЛЛ относятся также малая единичная мощность при больших размерах ламп и значительное снижение светового потока к концу срока службы.