Пример расчета естественной освещенности

Требуется определить, соответствует ли нормам естественная освещенность в производственном помещении при боковом одностороннем освещении, если

наружная освещенность Е_нар = 10000 лк;

внутренняя освещенность Е_вн = 130 лк;

условия зрительной работы – средней точности (IV разряд, минимальный размер объекта различения0,5 – 1 мм);

здание расположено в Свердловской области, световые проемы в боковых стенах здания ориентированы на северо-запад.

 

Решение

1. Определяем фактическое значение КЕО

.

2. По табл. 1 СниП 23-05-95 определяем нормативное значение КЕО, соответствующее IV разряду зрительной работы при одностороннем боковом освещении, е_н = 1,5 %.

3. В соответствии с таблицей прил. Д СниП 23-05-95 определяем, что Свердловская область относится к 1-й группе административных районов по ресурсам светового климата. Тогда согласно табл. 4 СниП 23-05-95 коэффициент светового климата для заданных условий т _N = 1.

4. Определяем нормативное значение КЕО:

е_N = е_н·m_n, = 1,5 · 1 = 1,5 %.

Вывод: поскольку е_ф > е_N, естественная освещенность в помещении соответствует санитарно-гигиеническим требованиям.

При естественной освещенности нормируют также качественную характеристику – неравномерность естественного освещения, которая определяется коэффициентом неравномерности — отношением максимальной освещенности к минимальной. Чем выше точность работ, тем меньше должен быть коэффициент неравномерности: не более 2:1 для зрительных работ I и II разрядов и 3:1 – для III и IV разрядов.

Искусственное освещение

 

Рабочее освещение служит для создания нормальной освещенности при выполнении конкретной работы в зависимости от разряда зрительной работы.

Нормируемой количественной характеристикой искусственного освещения служит освещенность [лк].

Нормативное значение освещенности определяется по СНиП 23.05-95 в зависимости от разряда и подразряда зрительной работы.

Установлено 8 разрядов зрительной работы в зависимости от минимального размера объекта различения.

Подразряды зрительной работы определяются по значениям яркостного контраста, определяемого как отношение абсолютной величины разности между яркостью объекта (L _о) и фона (L _ф) к яркости фона:

;

а) малый контраст на темном фоне;

б) малый контраст на среднем фоне или темный контраст на темном фоне;

в) малый контраст на светлом фоне или большой контраст на темном фоне;

г) средний контраст на светлом фоне, большой контраст на светлом фоне или большой контраст на среднем фоне.

Для учета снижения освещенности в процессе эксплуатации от запыления и загрязнения расчетную освещенность увеличивают по сравнению с нормируемой, используя коэффициент запаса, который выбирается равным от 1,15 до 1,7 для ламп накаливания и от 1,3 до 2 для газоразрядных ламп.

Расчет искусственного освещения сводится к определению требуемого количества выбранных ламп.

 

Гигиенические требования, отражающие качество
производственного освещения

1. равномерное распределение яркостей в поле зрения и отсутствие резких теней. Если в поле зрения постоянно находятся поверхности, значительно отличающиеся по яркости (освещенности), то при переводе взгляда с ярко- на слабоосвещенную поверхность глаз вынужден переадаптироваться, что ведет к развитию утомления зрения и затрудняет выполнение производственных операций.

2. ограничение прямой и отраженной блескости. Показатель ослепленности глаза Р является критерием оценки слепящего воздействия большой яркости источника света или ярких бликов, которые вызывают нарушение зрительных функций глаза – его ослепленность: Р = (S – 1) 1000, где S = v₁/v₂ – коэффициент ослепленности, равный отношению видимостей объекта соответственно при наличии и отсутствии защиты глаза от слепящего воздействия источника. Видимость является показателем того, насколько хорошо глаз видит объект или световое поле; определяется в относительных единицах числом пороговых контрастов: v = k/k _порог, где k – контраст в условиях рассматриваемой зрительной работы. Предельно допустимое значение показателя ослепленности согласно нормам должно быть не более
20 – 80 единиц (в зависимости от характера и длительности зрительной работы). Для ограничения отраженной блескости нормируется предельная яркость рабочей поверхности не выше 500 кд/м² при ее площади более 0,2 м² и не выше 2500 кд/м² при 0,01 м² и менее.

3. ограничение или устранение колебаний светового потока.

4. Необходимо обеспечивать оптимальную направленность светового потока. Экспериментально установлено, что наилучшая видимость достигается при направлении света на рабочую поверхность под углом 60 ⁰ к ее нормали, а наихудшая – под углом 0 ⁰.

5. Освещенность должна быть постоянной во времени. Для оценки условий работы глаза в мелькающем свете, который создают газоразрядные лампы, вводится коэффициент пульсации освещенности, %, который характеризует относительную глубину изменения освещенности от E _max до Е _min в течение одного периода ее колебанияи определяется по формуле

,

где Е _cp – среднее значение освещенности за один период ее колебания. Значения коэффициента пульсации нормируются (не более 12…25 % в зависимости от характера зрительной работы). В нормах рекомендуется применять в первую очередь газоразрядные лампыкакгигиенически иэкономически более выгодные, чем лампы накаливания: спектр света их близок к естественному, световая отдача в 3…4 раза больше, а срок службы более чем в 10 раз выше, чем у ламп накаливания. Но газоразрядные лампы имеют тот недостаток, что излучаемый ими световой поток пульсирует безынерционно, т.е. одинаково с колебаниями переменного тока. В мелькающем свете искажается восприятие вращающихся и движущихся предметов: возникает иллюзия их остановки или движения в обратную сторону, искажается скорость и направление движения. Это явление называют стробоскопическим эффектом. Для стабилизации светового потока лампы включают в сеть по определенным электрическим схемам таким образом, чтобы коэффициент пульсации не превышал установленной нормы.

6. Освещение должно иметь спектр света, близкий к естественному, особенно при зрительных работах, требующих цветопередачи.

B районах за Северным полярным кругом, а также и в других местностях при отсутствии естественного света в дополнение к обычному электрическому должно быть использовано эритемное освещение в целях компенсации ультрафиолетовой недостаточности.

Аварийное освещение устраивается в производственных помещениях и на открытой территории для временного продолжения работ в случае аварийного отключения рабочего освещения (общей сети). Оно должно обеспечивать не менее 5 % освещенности от нормируемого рабочего общего освещения.

Специальное освещение применяется для освещения улиц, мостов, стадионов и в других случаях.

Контрольные вопросы и задачи

 

1. Основные светотехнические характеристики: световой поток, сила света, освещенность, коэффициент отражения, яркость поверхности.

2. Обобщенный закон освещенности.

3. Виды освещения в зависимости от источника светового потока.

4. Источники света искусственного освещения: лампы накаливания и люминесцентные лампы, их достоинства и недостатки.

5. Светильники, их назначение. Защитный угол светильника.

6. Системы и виды искусственного освещения.

7. Нормирование естественного освещения. Коэффициент естественного освещения. Кривая освещенности в характерном разрезе здания.

8. Нормирование искусственного освещения. Разряды и подразряды зрительной работы.

9. Гигиенические требования к качеству освещения.

10. Причины пульсации светового потока и способы ее уменьшения.

11. Задача. Определить, соответствует ли нормам естественная освещенность, если

наружная освещенность Е_нар = 10000 лк;

внутренняя освещенность Е_вн = 100 лк;

нормативное значение КЕО, соответствующее разряду зрительной работы, е_н = 1,2 %;

коэффициент светового климата т_N = 0,9.

 

Обеспечение безопасности производства

 

Травмобезопасность – свойство рабочего места соответствовать требованиям безопасности труда, исключающим травмирование работающих в условиях, установленных нормативно-правовыми актами.

Травмобезопасность рабочих мест обеспечивается исключением повреждений частей тела человека, которые могут быть получены в результате воздействия опасных производственных факторов, а именно:

- движущихся предметов, механизмов или машин, а также неподвижными их элементами на рабочем месте (при механическом воздействии). Такими предметами являются зубчатые, цепные, клиноременные передачи, кривошипные механизмы, подвижные столы, вращающиеся детали, органы управления и т.п.;

- электрического тока. Источником поражения могут быть незащищенные и неизолированные электрические провода, поврежденные электродвигатели, открытые коммутаторы, незаземленное оборудование и др.;

- агрессивных и ядовитых химических веществ:химические ожоги силь-ными кислотами, едкими щелочами иядовитыми химическими веществами (хлор, аммиак и т.д.) при попадании их на кожу или в легкие при вдыхании;

- нагретых элементов оборудования, перерабатываемого сырья, других теплоносителей (при термическом воздействии). Примерами таких элементов являются горячие трубопроводы, крышки котлов, танков, корпуса оборудования, детали холодильных установок и т.д.,

- а также повреждения, полученные при падениях. Падения подразделяются на два вида: падение на человека различных предметов и падение человека в результате поскальзывания, запинания, падения с высоты или внезапного ухудшения здоровья.