Расчёт искусственного освещения

Исходные материалы

- Производственное помещение:

высота: 4,5 м

длина: 60 м

ширина: 15 м

степень загрязнения пылью, дымом, копотью: незначительная

- Рабочие места:

количество в помещении: 4

размер рабочей поверхности (длина: 1,7 м; ширина: 1,1 м)

высота расположения над уровнем пола: 0,9 м

- Характеристика зрительной работы:

размер объекта различения: 4 мм

контраст объекта с фоном: большой

фон: светлый

- Применяемые светильники:

Тип: глубокоизлучатель

расстояние от потолка до светильника: 0,5 м

- Вид источника света: лампы накаливания

Отчёт о работе

5.1. Подбирается тип источника света. Если он не предусмотрен исходными данными, то газоразрядные лампы (как более экономичные) следует применять при стабильных значениях температуры и напряжения в электросети. Если температура падает в отдельные моменты до 10^оС, а напряжение - до 90%, то необходимо использовать лампы накаливания.

5.2. Выбирается вид освещения (общее или комбинированное). Для освещения рабочих мест, где выполняются работы 1...5 разрядов целесообразно применять комбинированное освещение как более экономичное (табл. 5.1).

5.3. Определяется тип светильника. Если он не предусмотрен исходными материалами, то критерием выбора является направление, по которому целесообразно направить световой поток, а также требования взрыво- и пожаробезопасности.

5.4. Размещаются светильники общего освещения равномерно с учетом количества рабочих мест и качества освещения рабочих поверхностей. В зависимости от этого принимается количество светильников. Для выполнения настоящего пункта необходимо изобразить схему производственного помещения в масштабе (согласно исходным данным), по своему усмотрению разместить на ней рабочие места и светильники.

5.5. Определяется норма освещенности в зависимости от характеристики зрительной работы, указанной в исходных материалах, по табл. 5.1.

5.6. Рассчитывается световой поток, который должна излучать каждая лампа общего освещения, по уравнению

К _З¢ Е_О S _П

Ф _{Л О} = ¾¾¾¾¾¾¾¾,

n_О z _O h _О

где Ф _{Л О} - необходимый световой поток от одной лампы общего освещения, лм;

К _З¢ - коэффициент запаса, принимается в зависимости от степени

загрязнения помещения согласно исходных данных, по табл. 5.2;

Е_О - норма общей освещенности, лк (П. 5.5);

S _П - площадь помещения, м², определяется по исходным материалам;

n_О - количество установленных ламп общего освещения (П. 5.4);

z _O - коэффициент неравномерности освещенности лампами общего освещения

в зависимости от типа светильника, расстояния между светильниками “ l ” и высоты

их подвеса “ Н _С ” (табл. 5.3). При этом тип светильника берется по П. 5.3,

“ l ” - по П. 5.4, а “ Н _С ” рассчитывается по формуле

Н _С = h _O - (h _Р + h _П);

h _O, h _Р , h _П - соответственно высота помещения, расстояние от пола до освещаемой (рабочей) поверхности и расстояние от потолка до светильника, м (исходные данные);

Н _С = 4,5 – (0,9 + 0,5) = 3,1

h _О - коэффициент использования светового потока от ламп общего

освещения, табл. 5.4. Чтобы воспользоваться данными таблицы 5.4,

необходимо предварительно рассчитать показатель помещения “ j _П ” по формуле:

а _П b _П

j _П = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾;

Н _С (а _П + b _П)

а _П, b _П - соответственно длина и ширина помещения, м, принимаются в соответствии с

исходными материалами

j _П = = 3,87

 

Таблица - Составляющие и итоги расчета общего освещения

Название производ-ственного помещения	Площадь помещения, S П, м2	Норма освещен-ности, Е О, лк	Количе-ство ламп, n О	Коэффициент неравномерности освещения, ZО	Коэффициент использования светового потока, h О
Сварочное				0,775	0,42

 

Ф _{Л О} = = 7489 лм

5.7. Определяется мощность полученных в результате расчета ламп и их тип (табл. 5.5).

Расчетный световой поток,	Показатели источника света:
Ф Л О, лм	Тип лампы	Световой поток, лм	Мощность, Вт
	Г - 500

- Схема производственного помещения с размещением рабочих мест и светильников общего назначения.

 

 

5.8. Рассчитывается световой поток от ламп местного освещения

К _З¢ Е _М S _М

Ф _{Л М} = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾,

n _M h _M Z _M

где Ф _{Л М} - необходимый световой поток от одной лампы местного освещения, лм;

Е _М - норма освещенности светильниками местного освещения, лк,

определяется в соответствии с исходными данными и табл. 5.1 по формуле

Е _М = Е _К - Е _О;

Е _К - норма комбинированной освещенности, лк (П. 5.5);

Е _М = 200 – 100 = 100

S _М - площадь поверхности рабочего места, м², определяется по исходным данным;

n _М - количество светильников местного освещения, установленных на рабочем месте,

обычно принимается

n _М = 1;

Z _М - коэффициент неравномерности освещенности лампами местного

освещения на рабочем месте, обычно принимается

Z _М = 1;

h _M - коэффициент использования светового потока от ламп местного освещения (табл. 5.4).

Чтобы воспользоваться данными таблицы 5.4, необходимо предварительно рассчитать

показатель рабочего места “ j _М ” по выражению

а _М b_М

j _М = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾;

Н _{С М} (а _М + b _М)

а _М, b _М - соответственно длина и ширина поверхности рабочего места, м,

принимаются на основании исходных данных;

Н _{С М} - расстояние между рабочей поверхностью и светильником местного освещения, м,

обычно принимается

Н _{С М} = 0,3... 1,2

j _М = = 1

 

 

Таблица - Составляющие и итоги расчета местного освещения

Название рабочего места	Площадь рабочей поверхности, S М, м2	Норма местной освещенности, Е М, лк	Коэффициент использования светового потока, h М
Сварочное	1,87		0,22

 

Ф _{Л М} = = 1105 лм

5.9. Определяется мощность ламп местного освещения и их тип аналогично П. 5.7.

Расчетный световой поток,	Показатели источника света:
Ф Л М, лм	Тип лампы	Световой поток, лм	Мощность, Вт
	БК - 100

 

Заключение: в результате работы определены основные светотехнические параметры искусственного освещения для помещения и определено потребное количество ламп.

 

 

Выделяющиеся вещества

Предельно допустимые концентрации вредных веществ, выделяющихся в воздух при сварке и резке металлов ГОСТ 12.1.005-88(2001) ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.

Вещество	ПДК в воздухе рабочей зоны, мг/м3	Класс опасности
Твердая составляющая сварочного аэрозоля
Марганец (при его содержании в сварочном аэрозоле до 20 %	0,2	II
Железа оксид	6,0	IV
Кремния диоксид	1,0	III
Хрома (III) оксид	1,0	III
Хрома (VI) оксид	0,01	I
Цинка оксид	0,5	II
Газовая составляющая сварочного аэрозоля
Азота диоксид	2,0	III
Марганца оксид	0,3	II
Озон	0,1	I
Углерода оксид	20,0	IV
Фтористый водород	0,5/1,0	I

Как известно, сварочные процессы отличаются интенсивными тепловыделениями (лучистыми и конвективными), пылевыделениями, приводящими к большой запыленности производственных помещений токсичной мелкодисперсной пылью, и газовыделениями, действующими отрицательно на организм работающих. Некоторые процессы, например, плазменно-дуговая резка, сопровождаются, кроме того, интенсивным шумом, также создающим неблагоприятные условия труда.

Высокая температура сварочной дуги способствует интенсивному окислению и испарению металла, флюса, защитного газа, легирующих элементов. Окисляясь кислородом воздуха, эти пары образуют мелкодисперсную пыль, а возникающие при сварке и тепловой резке конвективные потоки уносят газы и пыль вверх, приводя к большой запыленности и загазованности производственных помещений. Сварочная пыль — мелкодисперсная, скорость витания ее частиц — не более 0,08 м/с, оседает она незначительно, поэтому распределение ее по высоте помещения в большинстве случаев равномерно, что чрезвычайно затрудняет борьбу с ней.

 

Основными компонентами пыли при сварке и резке сталей являются окислы железа, марганца и кремния (около 41, 18 и 6% соответственно). В пыли могут содержаться другие соединения легирующих элементов. Токсичные включения, входящие в состав сварочного аэрозоля, и вредные газы при их попадании в организм человека через дыхательные пути могут оказывать на него неблагоприятное воздействие и вызывать ряд профзаболеваний. Мелкие частицы пыли (от 2 до 5 мкм), проникающие глубоко в дыхательные пути, представляют наибольшую опасность для здоровья, пылинки размером до 10 мкм и более задерживаются в бронхах, также вызывая их заболевания.

К наиболее вредным пылевым выделениям относятся окислы марганца, вызывающие органические заболевания нервной системы, легких, печени и крови; соединения кремния, вызывающие в результате вдыхания их силикоз; соединения хрома, способные накапливаться в организме, вызывая головные боли, заболевания пищеварительных органов, малокровие; окись титана, вызывающая заболевания легких. Кроме того, на организм неблагоприятно воздействуют соединения алюминия, вольфрама, железа, ванадия, цинка, меди, никеля и других элементов.

Биологические свойства электросварочной пыли полно и хорошо описаны в работе К. В. Мигая, в которой анализируются три основных гигиенических показателя вредности пыли: растворимость, задержка при дыхании легочной тканью и фагоцитоз. Многие из исследований (например, растворимость электросварочной пыли в организме) представляют большую практическую ценность при оценке агрессивности сварочного аэрозоля.

Вредные газообразные вещества, попадая в организм через дыхательные пути и пищеварительный тракт, вызывают иногда тяжелые поражения всего организма. К наиболее вредным газам, выделяющимся при сварке и резке, относятся окислы азота (особенно двуокись азота), вызывающие заболевания легких и органов кровообращения; окись углерода (удушающий газ) — бесцветный газ, имеет кисловатый вкус и запах; будучи тяжелее воздуха в 1,5 раза, уходит вниз из свыше 1 % приводит к раздражению дыхательных путей, вызывает потерю сознания, одышку, судороги и поражение нервной системы; озон, запах которого в в больших концентрациях напоминает запах хлора, образуется при сварке в инертных газах, быстро вызывает раздражение глаз, сухость во рту и боли в груди; фтористый водород — бесцветный газ с резким запахом, действует на дыхательные пути и даже в небольших концентрациях вызывает раздражение слизистых оболочек.

При сварке в среде защитных газов торированными вольфрамовыми электродами марок ВТ-10, ВТ-15 в воздух выделяются окислы тория и продукты его распада, которые представляют радиационную опасность.

Помимо аэрозолей и газов неблагоприятное влияние на работающих в сварочных производствах оказывает еще ряд явлений, не устраняющихся с помощью вентиляции, но в совокупности с вредными веществами ухудшающих условия труда. Это — лучистая энергия сварочной дуги, ультрафиолетовая и инфракрасная радиация, вызывающие ожоги открытых частей тела и иногда (особенно летом) перегрев организма; шум, который в сочетании с ультразвуковыми колебаниями вызывает стойкое понижение слуха у работающих. Помимо шумов, создаваемых сваркой, большим шумом сопровождаются заготовительные операции (рихтовка, правка, сборка) и особенно плазменно-дуговая резка Создают шум и плохо сбалансированные вентиляционные установки (или смонтированные без виброоснований).

Практика показывает, что вентиляция в совокупности с комплексом мероприятий технологического и организационного характера позволяет снизить концентрации вредных веществ до предельно допустимых и способствует значительному оздоровлению условий труда работающих в сварочных цехах.