Безопасность жизнедеятельности

курс лекций

2.1.3 Производственное освещение

90% информации человек получает через органы зрения (8% через слух, через остальные чувства -- 2%). Свет оказывает положительное влияние на обмен веществ, сердечно-сосудистую систему, нервно-психическую сферу. Рациональное освещение способствует повышению производительности труда, его безопасности. При недостаточном освещении и плохом его качестве происходит быстрое утомление зрительных анализаторов, повышается травматичность. Слишком высокая яркость вызывает явление слепимости, нарушение функции глаза.

Часть электромагнитного спектра с частотой 1012-1016 Гц называется оптической областью спектра, которая подразделяется на инфракрасное излучение (1012-1014 Гц), видимое излучение (свыше 1012-1015 Гц), ультрафиолетовое излучение (УФ) область --1015-1016 Гц. В пределах видимой области, оптическая часть спектра электромагнитных колебаний вызывает разные световые и цветовые ощущения: от фиолетового до красного цветов. Наиболее чувствителен человеческий глаз к зеленому излучению.

Требования к производственному освещению:

достаточная освещенность рабочих поверхностей;

надежность и постоянство во времени;

экономичность.

Основные светотехнические величины. Световой поток Ф, лм (люмен) -- поток лучистой энергии оцениваемый по зрительному ощущению. Характеризует мощность светового излучения. Основан на зрительном восприятии.

Сила света кд (кандела) -- так как световой поток распространяется в пространстве неравномерно, вводится понятие силы света, характеризующее пространственную плотность светового потока внутри телесного угла щ.

Освещённость лк (люкс) -- поверхностная плотность светового потока на площади S.

Яркость кд/м -- поверхностная плотность силы света на площади S, при угле отражения а.

Коэффициент отражения ,

где Фотр - отраженный световой поток от конструкции помещения;

Фпад - падающий световой поток на конструкции помещения от источника освещения.

Блёскость -- повышенная яркость.

Объект различения -- деталь минимальных размеров, знак, символ, буква, которые человек различает в результате деятельности.

Фон -- поверхность, прилегающая к объекту различения. Фон характеризуется коэффициентом отражения: с > 0,4-- светлый фон; 0,4 с 0,2 -- средний; с < 0,2 -- тёмный.

Контрастность объекта с фоном по яркости K>0,5 -- большой, К < 0,5…0,2 -- малый.

Коэффициент пульсации освещенности ,

где Еmax - максимальная освещенность;

Еmin - минимальная освещенность;

Еср - средняя искусственная освещенность.

Системы и виды освещения. Виды производственного освещения:

естественное освещение (ЕО) -- обусловлено прямыми солнечными лучами и рассеянным светом небосвода, меняется в зависимости от географической широты, времени суток, степени облачности, прозрачности атмосферы, различают такие системы ЕО: боковое, верхнее, комбинированное;

искусственное освещение (ИО) -- создаётся искусственными источниками света (лампа накаливания и др.), применяется при отсутствии или недостатке естественного, различают следующие системы ИО: местное, комбинированное (общее + местное, устраивать

одно местное освещение нельзя);

- совмещенное освещение.

Виды искусственного освещения:

рабочее;

аварийное;

эвакуационное;

охранное;

дежурное.

Источники искусственного освещения. Чаще всего применяют газоразрядные лампы (галогеновые, ртутные), так как у них велик срок службы (до 14 000 ч.) и большая световая отдача. Недостатки: стробоскопический эффект (пульсация светового потока, которая приводит к утомлению зрения из-за постоянной переадаптации глаза). Лампы накаливания применяются, когда по условиям технологической среды или интерьера применение газоразрядных ламп нецелесообразно. Достоинства: тепловые источники света, простота и надёжность. Недостатки: малый срок службы (1000 ч.), световая отдача мала, т.е. низкий КПД.

Электрический светильник представляет собой совокупность источника света и арматуры.

Наиболее важной функцией осветительной арматуры является перераспределение светового потока, которое повышает экономичность осветительной установки.

Другим не менее важным назначением осветительной арматуры является предохранение глаз работающих от воздействия чрезмерно больших яркостей источников света. Применяющиеся источники света имеют яркость в десятки и сотни раз превышающую допустимую яркость в поле зрения.

Люминесцентные лампы представляют собой стеклянную прозрачную трубку, наполненную дозированным количеством ртути и инертного газа, по концам которого впаяны электроды. Внутренняя поверхность трубки покрыта тонким слоем люминофора, в зависимости от вида которого создается та или иная цветность излучения. Промышленность выпускает люминесцентные лампы: белого цвета (ЛБ), теплого белого света (ЛТБ), холодного белого света (ЛХБ), дневного света (ЛД), с исправленной цветопередачей (ЛДЦ). Помимо основных типов выпускаются также лампы для целей местного освещения.

Ртутные лампы высокого давления ДРЛ, применяемые в высоких (более 4,5 м) помещениях, имеют следующее устройство. В кварцевой трубке, содержащей дозированную долю ртути и инертного газа, происходит электрический разряд. Трубка помещена в колбу из жароустойчивого стекла, внутренние стенки которого покрыты слоем люминофора. Ультрафиолетовое излучение в кварцевой трубке воздействует на люминофор и вызывает его свечение. Световая отдача ртутных и люминесцентных ламп примерно одинаковая. Срок их службы около 5000 ч. Режим работы ртутных ламп высокого давления в отличие от люминесцентных ламп низкого давления не зависит от температуры окружающей среды. Включение их в сеть производится посредством специального прибора включения ПРА. Помимо ДРЛ применяются натриевые ДН, металогенные ДРИ, галогенные КГ лампы.

Лампы накаливания делятся:

на глубокоизлучатели (с эмалированным или зеркальным отражателем), применяются в высоких (более 4,5 м) помещениях;

люцетные (в полупрозрачном рассеивателе или с открытой нижней частью), применяются в невысоких (менее 4,5 м) помещениях;

универсальные (сверху отражатель, снизу рассеиватель), применяются в невысоких (менее 4,5 м) помещениях.

Нормирование освещения. Естественное освещение нормируется с помощью коэффициента естественного освещения (КЕО) ,

где Евн - освещенность точки внутри помещения;

Ен - освещенность точки полностью открытого небосвода.

Для бокового освещения нормируется минимальное значение КЕО, а для верхнего и комбинированного -- среднее значение. Естественное освещение нормируется в соответствии со СНиП 23-05-95

В процессе нормирования естественного освещения применяется следующий алгоритм:

разряд зрительных работ Р=ц/(Х,а), где X-- характер зрительных работ (наивысшей точности, очень высокой точности, высокой точности, средней точности, малой точности и др.);

а -- наименьший размер объекта различия (0,15…5, мм);

ц - обозначает зависимость разряда зрительной работы от характера зрительной и работы и наименьшего размера объекта различия.

Для производственных помещений существует 8 разрядов зрительных работ (I, II, III...VIII).

Коэффициент естественного освещения нормируется СНиП 23-05-95 для III светового пояса. Для того чтобы найти коэффициент естественного освещения для I, II, IV, V световых поясов необходимо КЕО для III светового пояса умножить на коэффициенты светового пояса и светового климата, которые в вышеуказанном нормативном документе приведены для всех световых поясов.

Естественное освещение рассчитывают по эмпирическим формулам и монограммам, полученным на основании экспериментальных материалов строительных норм и правил (СНиП 23-05-95). В результате расчета определяют необходимые площади световых проемов, м2, обеспечивающие нормируемые значения КЕО.

При расчете искусственного освещения применяют методы коэффициента использования светового потока, точечный, удельной мощности, пучка прожекторов.

Метод коэффициента использования светового потока. Этим методом рассчитывают освещенность горизонтальных поверхностей. При расчете по этому методу учитывают коэффициента использования светового потока

где Фр -- световой поток, падающий на условную поверхность, лм;

Фл -- световой поток одной лампы, лм;

N -- число источников света в помещении.

Коэффициент использования светового потока характеризует потери светового потока, обусловленные его поглощением арматуры светильника, потолком, стенами, полом и рассеиванием по пути от источника света до расчетной поверхности. Поскольку поглощающая способность поверхности зависит от их коэффициента отражения , а рассеивание - от размеров и формы помещения, то для каждого конкретного светильника можно записать

,

где п, ст, пол - коэффициенты отражения потолка, стены и пола;

i - индекс помещения, определяемый по формуле

,

где S - площадь помещения, м2;

h - высота светильника над освещаемой поверхностью, м;

А - длина помещения, м;

В - ширина помещения, м.

Искомый световой поток, лм, определяется по формуле

;

где Ен -- нормированное значение освещенности, лк;

S -- площадь помещения, м2;

-- коэффициент минимальной освещенности;

К -- коэффициент запаса;

N -- число светильников;

з -- коэффициент использования светового потока, %.

Удельная мощность. Этим методом рассчитывается приближенная освещенность, исходя из мощности осветительной установки, отнесенная к площади

,

где Р - количество светильников;

Рл, - удельная мощность одного светильника, Вт;

А - длина помещения, м;

В - ширина помещения, м;

S -- площадь помещения, м2.

Точечный метод. Этот метод обязателен для расчета местного, локализованного и наружного освещения, но пригоден также для расчета общего освещения. Точечным методом можно рассчитывать освещенность наклонных и вертикальных поверхностей. В основе метода лежит уравнение, связывающее освещенность и световой поток

Чтобы освещенность точки внутри помещения была равна нормируемой с коэффициентом запаса нужно изменить световой поток каждой лампы пропорционально отношению освещенности:

,

где - коэффициент дополнительной освещенности, принимается 1,1…1,2;

- суммарная условная освещенность точки в помещении, лк;

- коэффициент запаса источника света;

Ен - нормируемая освещенность рабочего места, лк;

Делись добром ;)