
Литература
1. Закон України «Про охорону праці» в редакції від 21 листопада 2002 р.
2. Кодекс законів про працю України. – К.: Юрінком Інтер, 1998. – 1040 с.
3.Конституція України.
4. М.П. Гандзюк, Є.П. Желібо, М.О. Халімовський. Основи охорони праці: Підручник. 4-е вид.\ За ред.. М.П. Гандзюка. – К.: Каравела, 2008. – 384 с.
5. Пугач В.І., Люлька Г.С. Охорона праці в будівництві. Навчальний посібник. Х. Рубікон. – 2002. – 380 с.
6. Сугробов Н.П., Поляков В.И. и др. Охрана труда в строительстве. М. Стройиздат. – 1998.
7. А.И. Салов «Охрана труда на предприятиях автотранспорта».
8.В.А. Пчелинцев «Охрана труда в строительстве»: Учеб.для строит. Вузов и фак. – М.: Высш. Шк., 1991. – 272 с..
9. Л.П. Керб. Основи охорони праці: Навч. Посібник. – К.: КНЕУ, 2005. – 215 с.
10. Положення «Про розслідування та облік нещасних випадків на підприємст-ві».
1. Общие представления Свет - один из существенных факторов производственной среды, благодаря ко-торому обеспечивается зрительную связь работника с его окружением. Известно, что около 80% всей информации об окружающей среде поступает к человеку через глаза - наш зрительный аппарат. Правильно организованное освещение положитель-но влияет на деятельность центральной нервной системы, снижает энергозатраты организма на выполнение определенной работы, что способствует повышению рабо-тоспособности человека, производительности труда и качества продукции, сниже-нию производственного травматизма и т.д.. Так, например, увеличение освещеннос-ти от 100 до 1000 люкс при напряженной зрительной работе приводит к повышению производительности труда на 10-20%, уменьшение брака на 20%, снижение коли-чества несчастных случаев на 30%. Считают, что 5% травм могут спричинюватись такой профессиональной болезнью, как рабочая миокопия (близорукость). Следует отметить особо важную роль в жизнедеятельности человека естествен-ного освещения, его ультрафиолетовой части спектра. Естественное освещение сти-мулирует биохимические процессы в организме, улучшает обмен веществ, закаляет организм. В связи с этим при недостаточном естественном освещении в условиях производства санитарно-гигиенические нормативы требуют в системе искусствен-ного освещения применять ис-точники искусственного света с повышенной состав-ляющей ультрафиолетового излучения - эритемные источника света. Способность зрительного восприятия определяется энергетическими, простран-ственными, временными и информационными характеристиками сигналов, посту-пающих к человеку. Видимость объекта зависит от свойства глаза, а также освеще-ние (или собственного света объекта). При осуществлении любой трудовой деятельности утомляемость глаз, в основ-ном, зависит от напряженности процессов, сопровождающих зрительное восприя-тие. К таким процессам относятся адаптация, аккомодация, конвергенция. Адаптация - способность глаза приспосабливаться к различной освещенности сужением и расширением зрачка в диапазоне 2 - 8 мм. Аккомодация - приспособление глаза к понятному видение предметов, находя-щихся от него на разном расстоянии, за счет изменения кривизны хрусталика. Конвергенция - способность глаза при рассматривании близких предметов зани-мать положение, при котором зрительные оси обоих глаз пересекаются на предмете. Для создания оптимальных условий зрительной работы следует учитывать не то-лько количество и качество освещения, но и цветное окружение. Действуя на глаз, излучения, имеющие различную длину волны, вызывают ощущение того или иного цвета. Границы цветовых полос следующие:
-
Цвет
Длина волны, нм
Фиолетовый
380-450
Синий
450-480
Зеленый
510-550
Жолтий
575-585
Оранжевый
585-620
Красный
620-780
Для глаза человека наиболее ощутимым является желто-зеленое излучение с дли-ной волны 555 нм. Спектральный состав света влияет на производительность труда и психологическое состояние человека. Так, если производительность человека при естественном освещении принять за 100%, то при красном и оранжевом освещении (длина волны 600 ... 780нм) она составляет лишь 76%. При чрезмерной яркости ис-точников света и окружающих предметов может произойти ослепление рабочего. Неравномерность освещения и неодинаковая яркость окружающих предметов при-водят к частой переадаптации глаз во время работы и, как следствие этого, - к быст-рому утомления органов зрения. Поэтому поверхности, хорошо освещаются, лучше красить в цвета с коэффициентом отражения 0,4 - 0,6, и, желательно, чтобы они име-ли матовую или полуматовую поверхность.
2. Основные светотехнические понятия и единицы Световые излучение - это электромагнитные излучения определенной доли опти-ческого диапазона. По длине волны оптического излучения находятся в диапазоне длины волны от 10 до 340000 нм. В этом диапазоне видимые излучения занимают незначительный участок - диапазон от 380 до 760 нм. Таким образом, при одинако-вом энергетическом уровне оптические излучения с длиной волны 380-760 нм вос-при-имаются органами зрения человека, а за пределами этого волнового диапазона не воспринимаются. Поэтому при решении вопросов светотехники такие вопросы как энергия излуче-ния или мощность неуместны. В связи с этим в светотехнике введена система свето-технических величин и единиц. Основными понятиями этой системы являются световой поток, сила света, осве-щенность и яркость, фон (характеруеться коэффициентом отражения (ρ), пропуска-ния (τ) и поглощения (β)), яркисний контраст и видимость. Световой поток F -это поток излучения, оценивается его действием на человечес-кий глаз За единицу светового потока принят люмен (лм). Например, лампа накали-вания мощностью 40 Вт создает световой поток 415-460 лм, а люминесцентная лам-па ЛД 40 такой же мощности - 2340 лм. Сила света І пространственная плотность светового потока, которая опреде-ляется отношением светового потока F (лм) телесного угла , в котором этот поток распространяется: I = F / . За единицу силы света принята кандела (кд).
Телесный угол часть пространства сферы, ограниченная конусом, опирающим-ся на поверхность сферы с вершиной в ее центре. За единицу телесного угла приня-то стерадиан (ср). Угол в 1 ср вырезает на поверхности сферы плоскость, равную квадрату радиуса сферы. Кандела это сила света эталонного источника в перпенди-кулярном направлении при температуре затвердевания платины 2046,65 К и дав-лении P = 101325 Па. Освещенность Е поверхностная плотность светового потока. При равномерном распределении светового потока F, перпендикулярной освещаемой поверхности S, освещенность Е = F / S. Например, освещенность поверхности в полнолуние - 0,2-0,3 лк, белой ночи 2-3 лк, полдень (лето) - 68000-99000 лк.
Яркость поверхности В поверхностная плотность силы света, определяется как отношение силы света И в данном направлении проекции поверхности, светящейся на плоскость, перпендикулярную направлению наблюдения. В = И / cos S , где угол между нормалью к поверхности и лучом зрения. За единицу яркости принято кандел на квадратный метр (кд/м2 или нит). Например, яркость люминес-центных ламп - 5 103 - 105 кд/м2, лампы накаливания - 5,5 106 кд/м2. Глаз чело-века способно нормально функционировать в диапазоне 10-6-104 кд/м2. Ослепляю-щая яркость зависит от размера поверхности, которая светится, яркости сигнала и уровня адаптации зрения и имеет разбег 6,4 10-15,9 104 кд/м2. Для эффективного видения объекта фоновая яркость должна находиться в диапазоне 10-500 кд/м2.
Коэффициенты отражения , пропускания и поглощения поверхностей изме-ряются в процентах или долях единицы ( + + = 1):
= F / F; = F / F; = F / F,
где F , F , F соответствии отраженный, поглощенный и тот, который про-шел через поверхность, световые потоки; F - световой поток, падающий на поверх-ность. Например, коэффициент отражения белой поверхности равен 0,8 - 0,75, свет синей - 0,55, коричневой - 0,23, черной - 0,1 - 0,07 Фон - поверхность, непосредственно прилегающей к объекту. Он оценивается коэффи-циента отражения. Фон 0,2 и темным при при 0,4 0,4, средним считают светлым при 0,2. Контраст K объекта наблюдения и фона определяется разницей между их яркос-ти: К= (Во – Вф)/Вф, де Во та Вф - соответственно яркости объекта и фона. Контраст 0,5, малым при K K 0,5, средним при 0,2 считают большим при К 0,2. Видимость V характеризует способность глаза воспринимать объект. Видимость зависит от освещения, размера объекта распознавания, его яркости, контраста меж-ду объектом и фоном, длительности экспозиции:
V = К/Кпор ,
де К - контраст между объектом и фоном; Кпор - пороговый контраст, т.е. наиме-ньший контраст , которые различаются глазом при данных условиях. Для нормаль-ного зрительного восприятия V должна быть ровной 10-15. Время хранения зрительного ощущения - 0,2-0,3 с. Восприятие мерцающего света имеет специфические особенности. Серия световых импульсов воспринимается как непрерывный сигнал, если интервалы между импульсами сравнению с тем инерции зрения. Критическая частота мерцания равна 15-70 Гц. Таким образом, для обеспе-чения стабильного изображения частота регенерации сигнала должна быть не ниже 70 Гц. Например, в современных мониторах частота регенерации изображения сос-тавляет 85 Гц и выше. Для измерения уровней освещенности на рабочих поверхностях используют люксметры (например, Ю-116), состоящие из фотоэлемента и включенного в него миллиамперметра. При поступлении светового потока на фотоэлемент в кругу при-бора возникает фототок, пропорциональный световому потоку, что падает. Шкала прибора градуируется в единицах освещенности - люксах, что позволяет по показа-ниям прибора оценить освещенность поверхности.
3. Виды производственного освещения В зависимости от источников света освещение может быть естественным, что создается прямыми солнечными лучами и рассеянным светом небосвода; искусст-венным, создаваемый электрическими источниками света, совмещенным, при кото-ром недостаточно по нормам естественное освещение дополняется искусственным. Естественное освещение подразделяется на боковое (одно-или двустороннее), ко-торый осуществляеться через световые проемы (окна) в наружных стенах; верхнее, осуществляется через проемы (фонари) в крышах и перекрытиях; комбинированное - сочетание верхнего и бокового освещения. Искусственное освещение может быть общим и комбинированным. Общее осве-щение предполагает размещение светильников в верхней зоне помещения (не ниже 2,5 м над полом) для здийснювання общего равномерного или общего локализован-ные-ного освещения (с учетом розтушування оборудования и рабочих мест). Мест-ное освещение создается светильниками, которые концентрируют световой поток непосредственного воздействия на рабочих местах. Комбинированное освещение состоит из общего и местного. Его целесообразно применять при работах высокой точности, а также, если необходимо создать определенный или сменный, в процессе работы. Одно местное освещение в производственных помещениях запрещено. По функциональному назначению искусственное освещение подразделяется на рабочее, дежурное, аварийное, эвакуационное, охранное. Рабочее освещение создает необходимые условия для нормальной трудовой деяте
льности человека. Дежурное освещение - изнеженный уровень освещения, что предусматривается в в нерабочее время, при этом используют часть светильников других видов освеще-ния. Аварийное освещение включается при выключении рабочего освещения. Светиль-ники аварийного освещения питаются от автономного источника и должны обеспе-чивать освещенность не менее 5% величины рабочего освещения, но не менее 2 лк на рабочих поверхностях производственных помещений и не менее 1 лк на терри-тории предприятия. Эвакуационное освещение включается для эвакуации людей из помещения при возникновении опасности. Оно устанавливается в производственных помещениях с количества работающих более 50, а также в помещениях общественных и вспомога-тельных зданий промышленных предприятий, если в них одновременно могут нахо-диться более 100 человек. Эвакуационная 0,2освещенность в помещениях должна быть 0,5 лк, вне помещения лк. Охранное освещение предусматривается вдоль границ охраняющей территорий, и должен обеспечивать освещенность 0,5 лк.
4 Основные требования к производственному освещению Для создания благоприятных условий зрительной работы освещение рабочих по-мещений должно удовлетворять следующим условиям: • уровень освещенности рабочих поверхностей должна отвечать гигиеническим нормам для данного вида работы; • должны быть обеспечены равномерность и временная стабильность уровня ос-вещенности в помещении, отсутствие резких контрастов между освещенностью ра-бочей поверхности и окружающего пространства, отсутствие на рабочей поверхнос-ти резких теней (особенно подвижных); • в поле зрения предмета не должно создавать слепящего блеска; • искусственный свет, который используется на предприятиях, по своим спектра-льным составом должно приближаться к естественному; • не создавать опасных и вредных факторов (шум, тепловые излучения, опасность поражения током, пожаро-и взрывоопасность) • быть надежным, простым в эксплуатации и экономичным
5. Естественное освещение Естественное освещение имеет важное физиолого-гигиеническое значение для человека, имеет психологическое воздействие, создавая ощущение непосредствен-ной связи с окружающей средой, стимулирует физиологические процессы, повы-шает обмен веществ, улучшает развитие организма в целом. Солнечное излучение согревает и обеззараживает воздух, очищают его от возбудителей многих, площадь и ориентация световых проемов; конструкция окон и чистота стекла; геометричес-кие параметры помещений и отражающие свойства поверхностей; внешнее и внут-реннее затмение света различными объектами. Поскольку естественное освещение не постоянное во времени, его количествен-ная оценка осуществляется по относительным показателем - коэффициентом естественной освещеностии (КЕО):
КЕО = (Евн/Езов)100%, (7.12)
где Евн (лк) - естественная освещенность в данной точке плоскости внутри по-мещение, которое создается светом неба (непосредственного или после отраже-ния) Езов (лк) - внешняя горизонтальная освещенность, создаваемую светом в то же время полностью открытым горизонтом. В основе нормирования производственного освещения положена зависимость необходимого уровня освещения от зрительного напряжения (разряда зрительной работы), которая, в первую очередь, определяется размером объекта распознава-ния, контрастом между объектом и фоном, характеристикой фона. Нормирова-ние освещения в общественных, вспомогательных и жилых зданиях осуществля-ют в зависимости от назначения помещения. При системе бокового естественного освещения (через оконные проемы в сте-нах) нормируется минимальное значение КЕО. Для односторонней боковой сис-темы - КЕО в точке рабочей поверхности (или пола), расположенной на расстоя-нии 1м от стены, наиболее удаленной от световых проемов. При системе верхнего природного образования (через фонари - световые проемы в покрытии здания) и системы верхнего и бокового естественного освещения нормируется среднее КЕО, исчисленный за результаты измерений в N точках (не менее 5) условной рабочей поверхности (или пола). Первая и последняя точка принимаются на рас-стоянии 1 м от поверхности стен. Среднее значение КПО рассчитывается по фор-муле:
КЕОср=(КЕО1/2 +КЕО2+КЕО3 +…+ КЕОN-1+КЕОN/2)/(N-1), (7.13)
где КЕОN - коэффициент естественного освещения в N-й контрольной точке,
N - количество точек в плоскости характерного сечения помещения. Нормативные значения коэффициентов естественного освещения приводятся "Строительными нормами и правилами" (СНиП II - 4-79/86) в зависимости от раз-ряда работы для средней зоны России (КЕОнIII), но без учета других зон светово-го климата (географического розтушування места) и ориентации световых прое-мов (таблица 2.10). Нормированное значение КЕО для зданий, размещении в I, II, IV, V поясах светового климата, определяется по формуле:
КЕОнI,II,IV,V =КЕОнIII mc, (7.14)
где КЕОнIII - значение коэффициента естественной освещенности для III зоны светового климата по таблицам СНиП II-4-79/86; m - коэффициент светового кли-мата (для большей части Украины, расположенной в IV поясе светового климата m = 0,9, для Крыма (V пояс) m = 0,8); c - коэффициент солнечности климата, ко-торой зависит от ориентированности световых проемов по сторонам (азимут, град), для южного направления с = 0,65 - 0,75, для северной - с = 0, 9 -1,0). При проектировании естественного освещения учитывают, что освещенность внутри помещения зависит от света, которое создается небом и непосредственно попадает на рабочую поверхность, а также света, который отражается от поверхностей внутри помещения и прилегающих зданий. Предварительный расчет естественного освещения заключается в определении площади световых проемов, которые должны обеспечить в помещении норматив-ные значения КЕОн. При боковом освещении расчет производится по формуле:
100(Sв /Sп )=(КЕОн kз ηв kбуд )/(τв r), (7.15)
где Sв ,Sп - площадь окон и пола в помещении; КЕОн - нормативный коэффициент естественного освещения; kз - коэффициент запаса, учитывающий снижение светопропускания окон и среды в помещении, kз = 1,2-1,5; ηв - световая характеристика окон, зависит от отношения размеров помещения в (длины к глубине и глубины до высоты от уровня рабочей поверхности до верх-него края окна), ηв = 6,5 - 66,0; kбуд - коэффициент, учитывающий затенение окон зданий, расположенных на-против (зависит от отношения расстояния между зданиями до высоты карниза противоположного дома над подоконником), kбуд = 1,0 - 1,7; τв - общий коэффициент светопропускания, τв =τ1τ2τ3τ4τ5,
где τ1 - коэффициент светопропускания материала,
τ1 = 0,5 - 0,9;
τ2 - коэффициент, учитывающий потери света в оконной раме, τ2 = 0, -0,8;
τ3 – коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях (при боковом освещении τ3 = 1,0);
τ4 - коэффициент, учитывающий потери света в солнцезащитных устройствах, τ4 = 0,6-1;
τ5 - коэффициент, учитывающий потери света в защитной сетке, которая устанавливается под фонарями, τ5 = 0,9; r - коэффициент, учитывающий повышение КЕО при боковом освещении бла-годаря свету, который отражается от поверхностей помещения и прилегающих зданий, r = 1,0 - 10. Расчет естественного освещения в помещениях, которые эксплуатируются, осу-ществляют по графикам А.М.Данилюка графическим методом, которой приво-дится в СНиП II - 4-79.
6. Искусственное освещение Искусственное освещение предусматривается во всех помещениях зданий, а так-же на открытых рабочих участках, местах прохода людей и движения транспорта. От качества принятой системы освещения зависит производительность и безопас-ность и здоровья работников. Рационально выполнено искусственное освещение помещений при одной и той же затрате электроэнергии может повысить произво-дительность труда на 15-20%. Искусственное освещение проектируется для двух систем: общее (равномерное или локализованное) и комбинированное (к общему добавляется местное). При искусственном освещении нормативной величиною абсолютное значение ос-вещенности, которое зависит от характеристики зрительной работы и системы осве-щения (общее, комбинированное). Всего определено восемь разрядов (в зависимос-ти от размера объекта распознавания), в свою очередь разряда (IV) содержат четыре подразряда (а, б, в, г) - в зависимости от контраста между объектом и фоном и ха-рактеристики фона (коэффициента отражения). Самая нормируемая освещенность составляет 5000 лк (разряд и а), а наименьшая - 30 лк (разряд VIII в). Выдержка из "Строительных норм и правил" (СНиП II-4-79) нормативных значений освещения приводится в таблице 7.10
Т а б л и ц я 7.10
Нормативные значения освещенности
Характеристика та розряд зорової роботи |
Найменший лінійний розмір об’єкта розпізнавання, мм |
Штучне освітлення, лк |
Природне освітлення, КПОIII , % |
||
комбіноване |
загальне |
верхнє |
бокове |
||
Найвищої точності — I |
менше 0,15 |
5000 —1500 |
1500 — 400 |
10 |
3,5 |
Дуже високої точності — II |
0,15 — 0,3 |
4000 — 1000 |
1250 — 300 |
7 |
2,5 |
Високої точності — III |
0,3 — 0,5 |
2000 — 400 |
500 — 200 |
5 |
2 |
Середньої точності — IV |
0,5 – 1 |
750 — 300 |
300 — 150 |
4 |
1,5 |
Малої точності — V |
1 – 5 |
300 — 200 |
200—100 |
3 |
1 |
Груба — VI |
більше 5 |
— |
150 |
2 |
0,5 |
Робота з матеріалами, що світяться — VII |
більше 0,5 |
— |
200 |
3 |
1 |
Загальне спостереження за ходом технологічного процесу — VIII |
— |
— |
75 - 30 |
1 |
0,3 |
В качестве источников света при искусственном освещении используются лампы накаливания и газоразрядные лампы. Основными характеристиками источников света является номинальное напряжение, потребляемая мощность, световой поток, удельный световая отдача и срок службы. В лампе накаливания видимый свет излучает нагретая до высокой температуры нить из тугоплавкого материала. Световой поток зависит от потребляемой мощнос-ти и температуры нити. Лампы накаливания просты в изготовлении, надежные в эксплуатации. Их недостатки: малая световая отдача (10-15 лм / Вт), небольшой срок службы (около 1000 ч) и неблагоприятный спектральный состав света, в кото-ром преобладают желтый и красный цвета при недостатке синего и фиолетового по сравнению с естественным светом, что затрудняет распознавание цвета. Разновидностью ламп накаливания являются галогенные лампы, колбы которых наполнены парами галогена (йода или брома). Это повышает температуру нити на-каливания и практически исключает ее испарение. Галогенные лампы имеют срок службы (2000 - 5000 ч) и повышенную светоотдачу (20 лм / Вт). В газоразрядных лампах баллон наполняется парами ртути и инертным газом, на внутреннюю поверхность баллона наносят люминофор. Газоразрядные лампы бы-вают низкого (люминесцентные) и высокого давления. Люминесцентные лампы имеют великий срок службы (10000 часов), большую световую отдачу (50-80 лм / Вт), малую яркость поверхности светится, лучший спектральный состав света – бли-же к дневному. К недостаткам люминесцентных ламп относятся: пульсация свето-вого потока, неустойчивая работа при низких температурах и пониженном напряже-нии и более сложная схема включения. Пульсация светового потока отрицательно влияет на состояние зрения, а также может вызвать стробоскопический эффект, ко-торый заключается в том, что части оборудования, вращающихся кажутся непо-движными или вращающимися в противоположном направлении. Стробоскопи-ческий эффект можно снизить включением соседних ламп в разные фазы сети, но полностью устранить его не удается. Снижение негативного воздействия пульси-рующего светового потока осуществляют повышением частоты (до 1 кГц) тока пи-тания, что связано с инерционной характеристикой формирование зрительного образа.
Различают несколько типов люминесцентных ламп в зависимости от спектраль-ного состава дневного света правильной цветовой белые, ЛД лампы дневные, ЛБ белые, ЛДК дневного света правильной цветовой передачи ЛТВ тепло-белые, ЛХБ холодно-белые. Лампы дуговые ртутные (ДРЛ) и натриевые лампы (ДНаТ) имеют срок -высокого давления службы более 10000 часов и светоотдачу соответственно 50 и 130 лм / Вт. Источник света (лампы) вместе с освещаемой арматурой составляет светильник. Он обеспечивает крепление лампы, подачу к ней электрической энергии, предотвра-щение загрязнения, механическому воздействию, а также взрывной - и пожаробезо-пасность, электробезопасность и рациональное распределение светового потока. Способность светильника защищать глаза работающего от чрезмерной яркости ис-точника характеризуется защитным углом. При проектировании осветительных установок необходимо, соблюдая норм и правил освещения, определить потребность в осветительных устройствах, учреди-тельных материалах и конструкциях, а также в электрической энергии. Проект, как правило, состоит из четырех частей: светотехнической, электрической, конструк-торской и сметно-финансовой. Поток света F, должны излучать лампы в каждом светильнике, определяют по формуле:
F = EkSz / (N), (7.16)
где E - нормированная минимальная освещенность, лк; k - коэффициент запаса (принимают по СНиП II-4-79/86 в пределах от 1,2 до 2,0 в зависимости от содержания пыли в воздухе, типа источника света и расчетных сро-ков очистки светильников - 2-18 раз в год); S- площадь, освещаемая, м2; z=Eср/Eмін коэффициент, характеризующий неравномерность освещения
Eср, Eмін - средняя и минимальная освещенность), принимают равным 1,0 при расчете на для ламп накаливаниясреднюю освещенность или для отраженного освещения, 1,15 и ДРЛ , для линий, светящиеся выполненных светильниками с люминесцентными1,1 лампами; N - количество светильников, предусмотрена еще до расчета согласно выгодного
L: h; - коэффициент использования излучаемого светильниками потока света на расчетной плоскости (определяют по справочным таблицам в зависимости от типа светильника, коэффициентов отражения пола, стен, потолка и индекса помещения и, который рассчитывается по формуле і=АВ/(h(A+B)), тут А и В размеры помещения в плане, м; h - расчетная высота подвеса светильника над рабочей поверхностью, м); - коэффициент затенения (может вводиться для помещений с фиксированным положением работников и принимается равным 0,8). Разновидностью метода коэффициента использования потока света является ме-тод удельной мощности, который иногда называют методом ватт. Потребляемая мощность есть мощность установки освещения помещения, в отношении площади его пола. Этот метод применяют только для ориентировочных расчетов. Он позволяет определить мощность каждой лампы Р (Вт) для создания нормированного освещения:
P = S/N, (7.17)
где удельная мощность лампы, Вт/м2;
S площадь помещения, м2; N - количество ламп установки освещения.
Значение удельной мощности находят по специальным таблицам в зависимости от нормируемой освещенности, плоскости помещения, высоты подвеса и типов свети-льников, используемых, а также коэффициента запаса. Точечный метод дает наиболее правильные результаты и используется для расче-та локализованного и местного освещения, а также освещение горизонтальных плоскостей и больших территорий. Он позволяет определить освещенность в любой точке от любого числа осветительных приборов. К недостаткам метода следует отнести тяжесть учета отраженных составляющих потока света. Расчетное уравнение точечного метода имеет вид:
EA = IA cos / r2 (7.18)
где EA освещенность горизонтальной плоскости в данной точке А, лк;
IA сила света в направлении точки А, кд (значение силы света находят по кри-вым светораспределения данного осветительного прибора)
- угол между нормалью к рабочей плоскости и направлением вектора силы света в точку А;
r - расстояние от светильника до расчетной точки, г. Для удобства расчетов, особенно на ЭВМ, уравнение может быть преобразовано. Принимая r = h / cos (где h расчетная высота подвеса светильника, м) и вводя коэффициент запаса k, имеем:
EA = (IAcos3)/(kh2). (7.19)
В том случае, когда расчетная точка А содержится в любой негоризонтальные плоскости, освещенность ее EH можно найти из уравнения EH = EA ,
где переходный коэффициент, определяемый по специальным номограммам. При расчетах освещения, образуется несколькими светильниками, расчитывают освещенность в данной точке от каждого из этих приборов и конечные результаты добавляют. Разновидностью точечного метода расчета является метод изолюксы (изолюксы кривая, представляет собой геометрическое место точек данной плоскости с одина-ковыми освещенности-ностями). В этом случае точечным методом рассчитывают освещенность в горизонтальных плоскости от одного светильника или компактной их группы. Получают семейство изолюксы, выполненных в масштабе, в котором на-чертана та или иная территория, подлежащая освещению. Изолюксы при проекти-ровании накладывают на план таким образом, чтобы они заполнили всю террито-рию. Этот прием позволяет графически рассчитать на только освещение, но и ко-ординаты мест установки опор светильников.
7. Эксплуатация осветительных установок Тщательный и регулярный уход за оборудованием естественного и искусственно-го освещению имеет важное значение для создания рациональных условий освеще-ния, а именно, - обеспечение нужных величин освещенности без дополнительных затрат электроэнергии. В приборах с газоразрядными лампами необходимо следить за надлежащим состоянием схем включения и пускорегулирующих аппаратов, о неисправности которых свидетельствует значительный шум дросселей и мигание света. Сроки чистки светильника и оконного стекла в зависимости от уровня пыли и газов в воздушной среды предусматриваются действующими нормами (для окон-ного стекла от двух до четырех раз в год, для светильников - от четырех до двенад-цати раз в год). Своевременно должна проводиться замена неисправных ламп и ламп. После замены ламп и чистка светильников необходимо переверят уровень ос-вещенности в контрольных точках не реже одного раза в год. Фактически получена освещенность должна быть больше или равна нормативной освещенности с учетом коэффициента запаса.
ЛЕКЦИЯ 13 ТЕМА № 7. ВИБРАЦИЯ. ЗАЩИТА ОТ ВИБРАЦИИ. ВОПРОСЫ 1. Основные положения. 2. Влияние вибрации на человека. 3. Методы гигиенической оценки и нормативные параметры производственной вибрации. 4. Методы защиты от вибраций.
ЛИТЕРАТУРА
1 Закон України «Про охорону праці» в редакції від 21 листопада 2002 р.
Кодекс законів про працю України. – К.: Юрінком Інтер, 1998. – 1040 с.
Конституція України.
М.П. Гандзюк, Є.П. Желібо, М.О. Халімовський. Основи охорони праці: Підручник. 4-е вид.\ За ред.. М.П. Гандзюка. – К.: Каравела, 2008. – 384 с.
Пугач В.І., Люлька Г.С. Охорона праці в будівництві. Навчальний посібник. Х. Рубікон. – 2002. – 380 с.
Сугробов Н.П., Поляков В.И. и др. Охрана труда в строительстве. М. Стройиздат. – 1998.
А.И. Салов «Охрана труда на предприятиях автотранспорта».
В.А. Пчелинцев «Охрана труда в строительстве»: Учеб.для строит. Вузов и фак. – М.: Высш. Шк., 1991. – 272 с..
Л.П. Керб. Основи охорони праці: Навч. Посібник. – К.: КНЕУ, 2005. – 215 с.
10. Положення «Про розслідування та облік нещасних випадків на підприємст-ві».
1. Основные положения Вибрация -это механические колебания упругих тел или колебательные движения механических систем. Для человека вибрация является видом механического воздей-ствия, которой имеет негативные последствия для организма. Причиной появления вибрации являются неуравновешенные силы и ударные про-цессы в действующих механизмах. Создание высокопроизводительных мощных ма-шин и скоростных транспортных средств при одновременном снижении их материа-лоемкости неизбежно приводит к увеличению интенсивности и расширению спект-ра вибрационных и виброакустических полей. Этому способствует также широкое применение в промышленности и строительстве высокоэффективных механизмов вибрационной и виброударного действия.
Действие вибрации может приводить к трансформации внутренней структуры и поверхностных слоев материалов, изменения условий трения и износа на контакт-ных поверхностях деталей машин, нагрев конструкций. Через вибрацию увеличива-ются динамические нагрузки в элементах конструкций, стыках и соединениях, сни-жается несущая способность деталей, инициируются трещины, возникает разру-шение оборудования. Все это приводит к снижению срока службы оборудования, рост вероятности аварийных ситуаций и экономических затрат. Полагают, что 80% аварий в машинах и механизмах происходит вследствие вибрации. Кроме того, колебания конструкций часто является источником нежелательного шума. Защита от вибрации является сложной и многоплановой в научно-техническом и важной в социально-экономическом отношениях проблемой нашего общества. Действие вибрации определяется интенсивностью колебаний, их спектральным составом, продолжительности воздействия и направлением действия. Показ-те-лями интенсивности являются среднеквадратичные или амплитудные значения виброускорения (а), виброскорости (v) и виброзмищення (x). Параметры x, v, a - взаимосвязанные, и для синусоидальных вибраций величина каждого из них может быть вычислена по значениям другой из соотношения:
a = v(2πf)= x(2πf)2
где 2πf - круговая частота вибрации, с-1. Для оценки уровней вибрации используется логарифмическая шкала децибел. Логарифмические уровни виброскорости (Lv) в дБ определяют по формуле:
где v - среднее значение виброскорости, м / с,
(v=
,
где v1 - мгновенные значения виброскорости за период осреднения Т)
vo - опорное значение виброскорости, равной 5 х 10-8 м / с (для локальной и общей вибрации). Логарифмические уровни виброускорения (La) в дБ определяют по формуле:
где a - среднее квадратическое значение виброускорения, м/с2; аО - опорное значение виброускорения, равный 3 х 10-4 м/с2. По способу передачи на тело человека различают общую и локальную (местную) вибрацию.
Общая вибрация и, что вызывает колебания всего организма, а местная (лока-льная) - втягивает в колебательные движения лишь отдельные части тела (руки, ноги). Локальная вибрация, которая действует на руки человека, образуется многими ручными машинами и механизированным инструментом, при управлении средст-вами транспорта и машинами, при строительных и монтажных работах.
Общую вибрацию по источнику возникновения делят на следующие категории: Категория 1 - транспортная вибрация, которая действует на человека на рабочих местах самоходных и прицепных машин, транспортных средств во время движения по местности, агрофонах и дорогах (в том числе при их строительстве). К источни-кам транспортной вибрации относят, тракторы сельскохозяйственные и промыш-ленные, самоходные сельскохозяйственные машины; автомобили грузовые (в том числе тягачи, скреперы, грейдеры, катки и др..) Снегоуборщики, самоходный горношахтным рельсовый транспорт. Категория 2 - транспортно-технологическая вибрация, которая действует на человека на рабочих местах машин с ограниченной подвижностью и таких, которые двигаются только по специально подготовленным поверхностям производственных помещений, промышленных площадок и горных выработок.
К источникам транспортно-технологической вибрации относят, экскаваторы (в том числе роторные), краны промышленные и строительные, машины для загрузки мартеновских печей (завалочные), горные комбайны, самоходные буровые каретки, путевые машины, бетоноукладчики, транспорт производственных помещений. Категория 3 - технологическая вибрация, которая действует на человека на рабо-чих местах стационарных машин или передается на рабочие места, не имеющие ис-точников вибрации. К источникам технологической вибрации относятся, например, станки и металло-деревообрабатывающее, прессовочные-кузнечное оборудование, литейные машины, электрические машины, отдельные стационарные электрические установки, насосные агрегаты и вентиляторы, оборудование для бурения скважин, буровые станки, машины для животноводства, очистки и сортировки зерна (в том числе сушилки), оборудование промышленности стройматериалов (кроме бетоноукладчиков), установки химической и нефтехимической промышленности и т.д.. Общую технологическую вибрацию по месту действия подразделяют на следую-щие типы: а) на постоянных рабочих местах производственных помещений предприятий; б) на рабочих местах складов, столовых, бытовых, дежурных и других производственных помещений, где нет источников вибрации; в) на рабочих местах заводоуправлений, конструкторских бюро, лабораторий, учебных пунктов, вычислительных центров, здравпунктов, конторских помещений, рабочих комнат и других помещений для работников умственного труда. По источнику возникновения локальную вибрацию подразделяют на такую, кото-рая передается от: • ручных машин или ручного механизированного инструмента, органов управле-ния машинами и оборудованием; • ручных инструментов без двигателей (например, рихтовочные молотки) и деталей обрабатываются. По направлению действия общую и локальную вибрации характеризуют с учетом осей ортогональной системы координат X, Y, Z По временным характеристикам общие и локальные вибрации разделяют на: • постоянные, для которых величина виброускорения или виброскорости изменя-ется меньше чем в 2 раза (менее 6 дБ) за рабочую смену; • непостоянны, для которых величина виброускорения или виброскорости изме-няется не менее чем в 2 раза (6 дБ и более) за рабочую смену.
2. Влияние вибрации на человека Влияние вибрации на человека зависит от параметров вибрации, направления ее действия, места приложения, длительности воздействия, а также от индиви-дуальных особенностей человека. При оценке вибрационного воздействия следует учитывать, что колебательные процессы присущи живому организму. В основе сердечной деятельности и крово-обращения и биотоков мозга лежат ритмичные колебания. Внутренние органы че-ловека можно рассматривать как колебательные системы с упругими связями. Частоты их собственных колебаний лежат в диапазоне 3 .. 6 Гц. Частоты собствен-ных колебаний плечевого пояса, бедер и головы относительно опорной поверхности (положение стоя) составляют 4.6 Гц, головы относительно плеч (положение сидя) 25 ... 30 Гц. При воздействии на человека внешних колебаний (утки, сотрясений, вибрации) происходит их взаимодействие с внутренними волновыми процессами, возникнове-ния резонансных явлений. Так, внешние колебания частотой менее 0,7 Гц образуют утку и возбуждают у человека нормальную деятельность вестибулярного аппарата. Инфразвуковые колебания (менее 16 Гц), воздействуя на человека, угнетающих центральную нервную систему, вызывая чувство тревоги, страха. При определенной интенсивности на частоте 6.7 Гц инфразвуковые колебания, втягивая в резонанс внутренние органы и систему кровообращения, способные вызвать травмы, разрывы артерий, и тому подобное. Вибрация, что действует на человека, имеет широкий диапазон - от десятых долей до нескольких тысяч Гц. Вредными воздействиями вибрации на человека являются возможные изменения в функциональном состоянии: повышенная утомляемость, увеличение времени моторной реакции, нарушение вестибулярной реакции. Медицинскими исследованиями установлено, что вибрация является раздражите-лем периферических нервных окончаний, расположенных на участках тела челове-ка, воспринимающие внешние колебания. Адекватным физическим критерием оцен-ки ее влияния на организм человека является колебательная энергия, возникающая на поверхности контакта, а также энергия, поглощенная тканями и передана опорно-двигательному аппарату и другим органам. В результате воздействия вибрации воз-никают нервно-сосудистые расстройства, поражения костно-суставной и других систем организма. Отмечаются, изменения функции щитовидной железы, мочеполо-вой системы, желудочно-кишечного тракта. Медицинские исследования показали, что у работающих в условиях вибрации происходят значительные изменения кост-но-суставной системы, которые выражаются в функциональнний перестройке кост-ной ткани, региональном остеопорозе, кистовидных образованиях в костях, асепти-ческий некроз костей, хронических переломах. Отмечается, что сроки возникнове-ний изменений в костях у работников вибрационных профессий колеблется от 6-8 месяцев до 2-5 лет. Вред вибрации увеличивается при одновременном воздействии на человека таких факторов, как пониженная температура, повышенный уровень шума, запыленность воздуха, длительное статическое напряжение мышц и т.п.. Современная медицина рассматривает производственную вибрацию как мощный стресс-фактор, оказывают негативное влияние на психомоторную работоспособность, эмоциональную сферу и умственную деятельность человека, что повышает вероятность возникновения раз-личных заболеваний и несчастных случаев. Особенно опасен длительное воздейст-вие вибрации для женского организма. Этот широкий комплекс патологических от-клонений, вызванный воздействием вибрации на организм человека, квалифициру-ется как виброзаболевания. Среди профессиональных патологий вибрационная бо-лезнь занимает одно из первых мест. Исследования показали, что вибрационная болезнь может длительное время про-текать компенсировано, когда больные сохраняют трудоспособность, не обращают-ся за врачебной помощью. Со временем систематическое воздействие вибрации обусловливает обострение болезни, которая может иметь три стадии (степени) тя-жести. Отмечается, что эффективное лечение виброзахворювання возможно только на ранних стадиях. Восстановление нарушенных функций протекает очень медлен-но, а в отдельных случаях наступают необратимые изменения, приводящие к инва-лидности. Таким образом, вибрация оказывает значительное влияние как на рабо-тоспособность человека, так и на состояние его здоровья.
3. Методы гигиенической оценки и нормативные параметры производственной вибрации Гигиеническая оценка вибрации, которая действует на человека в производствен-ных условиях, осуществляется с помощью следующих методов: • частотного (спектрального) анализа ее параметров; • интегральной оценки по спектру частот параметров, которые нормируются; • дозы вибрации. При действии постоянной локальной и общей вибрации параметром, нормирует-ся, является среднее значение виброскорости (ν) и виброускорения (a) или их лога-рифмические уровни Lν, La в дБ в диапазоне октавных полос со среднегеометричес-кими частотами fсер г: 8,0; 16,0; 31,5; 63,0; 125,0; 250,0; 500,0; 1000,0 Гц - для ло-кальной вибрации; 1,0; 2,0; 4,0; 8 , 0; 16,0; 31,5; 63,0 Гц или в диапазоне 1/3 октав-ных полос 0,8; 1,0; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3,15 ; 4,0; 5,0; 6,3; 8,0; 10,0; 12,5; 16,0; 20,0;25,0; 31,5; 40,0; 50,0; 63 , 0; 80,0 Гц - для общей вибрации.
Эквивалентный отсортирован уровень виброскорости или виброускорения рас-считывается путем энергетического добавления уровней с учетом продолжитель-ности действия каждого из них. При действии импульсной вибрации с пиковым уровнем виброускорения от 120 до 160 дБ параметром, нормируется, является количество вибрационных импульсов за смену (час), в зависимости от длительности импульса. Нормативные значения вибрации установлены в соответствии с ДСН 3.3.6.039-99 при ее действия в течение рабочего времени 480 минут (8 часов).
4. Методы защиты от вибраций Мероприятия по защите от воздействия вибрации разделяют на технические, организационные и лечебно-профилактические. Также они могут быть распределены как коллективные и индивидуальные. К техническим мерам относят: • снижение вибрации в источнике ее возникновения (выбор на стадии проекти-рования кинематических и технологических схем, которые снижают динамические нагрузки в оборудовании); • снижение действующей вибрации на пути распространения от источника возни-кновения (вибропоглинання, виброгашения, виброизоляция) К организационным мероприятиям относятся: • организационно-технические (своевременный ремонт и обслуживание оборудо-вания по технологическому регламенту, контроль вибрации, дистанционное управ-ление виброопасных оборудованием); • организационно - режимные (режим труда и отдыха, запрещение привлечения к вибрационным работ лиц младше 18 лет и т.д.);
К лечебно-профилактическим мероприятиям относятся: • медицинский осмотр; • лечебные процедуры (физиотераповтични процедуре, витамино - и фитотера-пия).
Основными направлениями борьбы с вибрацию машин являются: • снижение вибрации в источнике возникновения за счет уменьшения действую-щих переменных сил (Fm) (например, за счет уравновешивания масс, замены удар-ных технологий безударным, использование специальных видов зацеплением в приводах машин и др..) • вибродемпфування - увеличение механических потерь (μ) при колебаниях вблизи режимов резонанса (например, за счет использования в конструкциях материалов с большим внутренним трением - пластмасс, сплавов марганца и меди, нанесения на вибрирующие поверхности слоя пружновьязких материалов и др.). ; • динамическое гашение - введение в колебательную систему дополнительных масс или изменение жесткости системы (например, за счет крепления на вибрирую-щей объекте дополнительной колебательной системы, движущейся в противофазе с колебаниями объекта). Для снижения воздействия вибрации на оборудование и человека используют ме-тод виброизоляции - введение в колеблющуюся систему дополнительного упругой связи, которое ослабляет передачу вибрации объекта, подлежащей защите. Для виб-ро-золяции машин с вертикальной возбуждающей силой используют виброизоли-рующие опоры в виде пружин, упругих прокладок (например, резина) и их комби-нации (рис 7.16).
Основной частью изолятора (рис. 7.16, а) является пружина 3, опирающейся на резиновую прокладку 1. Пружина и прокладка размещены в металлическом стакане 2. Для предотвращения ударов при очень большой амплитуде колебаний предусмот-рены ограничители 4 и 5. Резиновая кольцо 4 предотвращает также ударам металла о металл при боковых вибрациях. Опорное конструкция 7 используется для крепле-ния виброизоляторы до основания.
Установка, изолируется, крепится к изолятору с помощью болта 6. Пружина 3 служит для изоляции колебаний низких частот, а резиновая прокладка 1 высоких. Кроме того, эта прокладка вследствие больших внутренних потерь в резине увели-чивает трение.
Довольно простой по конструкции виброизолятор (рис.7.16, б), что представляет собой резиновый брусок 2, размещенный между металлическими пластинами 1 и 3, которые могут быть приклеены к бруска. Высоту H выбирают по размеру необходи-мого статического сжатия с учетом обеспечения устойчивости и прочности резино-вой бруска, а размер l определяют, исходя из допустимой нагрузки на один вибро-изолятор.
По мере увеличения размера l быстро возрастает жесткость виброизоляторов, потому что при деформации объем резины почти не меняется, и необходимо обес-печить ее боковое расширение при продольном сжатии. По той же причине неэф-фективны виброизоляторы, состоящие из сплошных тонких резиновых листов. Вместо них лучше использовать резиновые коврики из гофрированной резины, выпускаемых промышленностью. Резиновые и резино-металлические виброизоляторы имеют много модификаций, где используется свойство резины хорошо приклеиваться при вулканизации до ме-талла. На рисунке 7.16, в изображен чашечный виброизолятор, которой состоит из ре-зиновой втулки 1, укрепленной на металлическом древке 2. Этот виброизолятор используют в приборах. Преимуществами резиновых виброизоляторов являются простота конструкции и невысокая стоимость, а быстрое старение резины, разрушение ее нефтепродуктами, В ряде случаев хороший эффект дает применение пневматических или гидравлических виброизоляторов. Эффективность виброизоляции зависит от отношения частоты возбуждения (Fз) и собственной частоты (f 0) колебаний системы. Виброизоляторы снижают передачу динамичных сил на защищаемый объект, при условии: (Fз / f 0)>. Коэффициент передачи (КП), которой указывает на соотношение силы, дейст-вующей на объект при существовании гибкой связи (виброизоляторы) и без него, при гармонических колебаниях определяется выражением:
КП =
1/[(f
з/f
0)2-1]
Оптимальная виброизоляция достигается при КП = 1/8 ... 1/15. Виброизоляцию человека обеспечивают с помощью вибро-защитных кресел, виброизоляционных кабин и платформ. Одна из конструкций виброзащитной кресла показана на рис 7.17. Для защиты от низкочастотных вибраций используют пружины 4, которые обес-печивают необходимую величину статического сжатия и низкой собственную час-тоту системы. Амортизатор 1 вносит трения в колебательную систему и смягчает передачу толчков и ударов благодаря обеспечению в нем нелинейной зависимости силы трения от скорости деформации. Для обеспечения комфорта и защиты чело-века от высокочастотной вибрации применяется мягкое сиденье 2 и спинка 3.
Эффективной дополнительной мерой защиты, например трактористов, является виброизоляторы, которые устанавливаются между кабиной и рамой, а также между органами управления и кабиной. Агрегаты, которые могут вызвать нежелательные вибрации конструкций зданий (например, вентиляторы, насосы, компрессоры, холодильные установки, станки и т.д.)., следует устанавливать на виброизолирующие основания. Так, нет смысла предусматривать виброизоляцию металлообрабатывающих станков, которые уста-новлены на массивные фундаменты на нижнем этаже здания, если передача звуко-вой вибрации в другие помещения не имеет значения. Напротив, эти же станки в по-мещениях, расположенных рядом с лабораторией или КБ, обязательно изолируют. Виброизоляция практически не уменьшает шума в том помещении, в котором уста-новлен агрегат, но может иметь решающее значение для улучшения условий труда или отдыха в других помещениях здания или в домах расположенных рядом, куда вибрация передается по конструкциям или через грунт. На рисунке 7.18 показана, как типичный случай, виброизоляция насосной уста-новки. Насосный агрегат 5 монтируют на железобетонной плите 4 толщиной 100-250 мм, которая увеличивает массу установки, что облегчает задачу снижения соб-ственной частоты и уменьшения вибрации агрегата. В свою очередь плиту устанав-ливают на виброизоляторы 3. Фундамент небольшие агрегаты можно устанавливать прямо на пол1 не является обязательным или перекрытие 2. Гибкие вставки 6 ис-пользуются для уменьшения передачи вибраций по коммуникациям (в данном слу-чае трубопроводах), а также для разъединения в силовом отношении насосной уста-новки и присоединенных к ней трубопроводов. Гибкие вставки является обязатель-ной составной частью виброизоляции установки любого размера. В местах прохода трубопроводов через конструкции ограждения зданий предусматривают их изоля-цию 8 от этих конструкций. Трубопровод изолируют также от подвесок с помощью упругих прокладок 7.
В случаях, когда техническими средствами не удается снизить уровень вибраций до нормы, предусматривают обеспечение работников средствами индивидуальной защиты. Средства индивидуальной защиты (СИЗ) могут применяться как для всего тела человека, так и отдельно для ног и рук. В качестве таких средств используют виброизолирующие рукавицы и виброизоли-рующие обувь, которые имеют упругие прокладки, которые защищают работника от воздействия высокочастотной местной вибрации. Эффективность таких перчаток и обуви не очень высока, так как толщина указанных прокладок не может быть очень большой. Поэтому они не дают заметного уменьшения вибраций на низких часто-тах, а на высоких (более 100 Гц) их эффективность уменьшается за счет волновых свойств тканей человеческого тела. Средства индивидуальной защиты (обувь, пер-чатки и т.д.). От вредного воздействия общей и локальной вибрации должны соот-ветствовать требованиям ГОСТ 12.4.024-76. "ССТБ. Обувь специальная виброза-щитная" и ГОСТ 12.4.002-74 "ССБТ. Средства индивидуальной защиты рук от вибрации. Общие технические требования". Для снижения воздействия локальной вибрации, действующей при работе с перфораторами и отбойными молотками, используют специальные устройства до ручки управления (с элементами упругости, которые сгибаются, сжимаются или скручиваются, с телескопическими или шарнирными элементами).