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. Чепе-
гин, Т. В. Андрияшина; Минобрнауки России, Казан. нац. исслед. тех-
нол. 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 вари-
анты задач для самостоятельной работы. В приложениях представлены все необ-
ходимые 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, увеличива-
ется поглощение кислорода и выделение углекислоты.

При хорошем освещении устраняется напряжение глаз, повыша-

ется контрастная чувствительность, острота различения, скорость раз-
личения 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 нега-
тивным последствиям приводит ослепление работающих слишком яр-
ким источником света.

Свет имеет огромное значение для здоровья и работы человека, 

так как примерно 90 % всей информации о внешнем мире человек по-
лучает 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 ор-
ганизации 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 инфра-
красноеизлучение с длинами волн 0,77–400 мкм, видимое излуче-
ние 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 различе-
ния, фон, контраст объекта различения с фоном, коэффициент пульса-
ции освещенности, видимость, показатель ослепленности, спектраль-
ный состав света) показателями. 

Световой поток F – это та часть лучистого потока, которая вос-

принимается зрением человека как свет (видимое излучение), называ-
ется 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 те-
лесного 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 падаю-
щего 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, пер-
пендикулярную 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 кото-
рым 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, образу-
ющая букву или иной контур). 

Фон – это поверхность, на которой происходит различение объ-

екта. Фон характеризуется способностью поверхности отражать пада-
ющий на нее световой поток. Эта способность (коэффициент отраже-
ния) определяется как отношение отраженного от поверхности свето-
вого 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, опреде-
ляется 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 глубины 
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 действия, 
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 солнечной 
энергии через остекление, крышу и т. п. Но не всегда энергии 
солнца достаточно для обеспечения качественного освещения;

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

– совмещенное обеспечивается путем совмещения двух предыдущих 
видов.

При освещении производственных помещений используют есте-

ственное освещение, создаваемое прямыми солнечными лучами и рас-
сеянным светом небосвода и меняющимся в зависимости от географи-
ческой широты, времени года, суток, степени облачности и прозрачно-
сти атмосферы; искусственное освещение, создаваемое электриче-
скими источниками света, т. е. устройствами, предназначеннымидля 
превращения какого-либо вида энергии в оптическое излучение и сов-
мещенное освещение, при котором недостаточное по нормам естествен-
ное 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 строитель-
ства требуются объемно-планировочные решения, которые не позво-
ляют обеспечить нормы естественного освещения (многоэтажное зда-
ние большой ширины, одноэтажные многопролетные здания с проле-
тами 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 распределя-
ется равномерно по всей площади помещения без учета расположения 
рабочих мест) и общее локализованное освещение (с учетом располо-
жения рабочих мест). При выполнении точных зрительных работ 
наряду с общим освещением применяют местное освещение. Совокуп-
ность местного и общего освещения называют комбинированным 

освещением. Применение одного местного освещения внутри произ-
водственных помещений не допускается, поскольку образуются резкие 
тени, глаза быстро утомляются и создается опасность производствен-
ного травматизма. Освещенность общего освещения в системе комби-
нированного должна составлять не менее 10 % от комбинированного 
освещения.

По функциональному назначению искусственное освещение 

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


Устройство рабочего освещения обязательно во всех производственных 
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 накаливания, 
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 излучения 
потока света посредством накаливания тугоплавкого проводника –
нити, изготовленной из сплава на основе вольфрама;

– лампы ДРЛ классифицируются как дуговые люминофорные источники 
освещения, создающие свет высокой производительности, обладая 
при этом небольшими размерами;

– принцип работы дуговых натриевых ламп (ДНАТ) основан на 

воздействии паров натрия, которые в качестве газоразрядной среды при 
включении, дают оранжевое свечение. Основным требованием качественного 
света является прозрачность керамической оболочки лампы;

– люминесцентные лампы функционируют на основе дугового 

разряда паров ртути, при котором излучается ультрафиолет. Лампы выполнены 
в виде удлиненных стеклянных колб, внутри которых размещаются 
два электрода и катод посредине;

– светодиодные лампы широко применяются в наше время благодаря 
уникальным свойствам и характеристикам.

Основными характеристиками, используемыми при выборе и 

сравнении источников света, являются: электрическая мощность лампы 
Р (Вт); напряжение электропитания U (В); световой поток, излучаемый 
лампой F(лм), или максимальная сила света I (кд); световая отдача 
 = F/Р (лм/Вт); срок службы лампы и спектральный состав света.

Лампы накаливания. Лампы накаливания относятся к источникам 

света теплового излучения. Видимое излучение в них получается в результате 
нагрева электрическим током вольфрамовой нити. На рис. 1.5 изображены 
некоторые виды ламп накаливания общего назначения (ЛОН).

В настоящее время используются различные типы ламп накаливания: 
вакуумные (В), биспиральные (Б), с криптоновым наполнением 
(БК), галогенные (ГЛН) и др.

Рис. 1.5. Лампы накаливания общего назначения: а – вакуумная (В); 
б – биспиральная аргоновая (Б); в – биспиральная криптоновая (БК); 

г – галогеновая (ГЛН) 

а
б
в
г