Електромагнітні поля і випромінювання

Радіохвилі, світло, інфрачервоне і ультрафіолетове випромінювання, рентгенівські промені і гамма-випромінювання - все це хвилі э/м природи, що відрізняються довжиною. Залежно від енергії фотонів (квантів) спектр э/м коливань підрозділяють на область неіонізуючих (довгохвильове випромінювання) та іонізуючих випромінювань (УФ, рентгенівське, гамма-випромінювання). У гігієнічній практиці до іонізуючих випромінювань відносять також електричні і магнітні поля.

Застосування в промисловості систем, пов'язаних з генеруванням, передачею і використанням енергії э/м коливань, супроводжується виникненням в навколишньому середовищі э/м полів (ЕМП). Джерелами э/м полів промислової частоти (50 Гц) є високовольтні лінії електропередачі (ЛЕП).

Е/м поля (ЕМП) володіють певною енергією і розповсюджуються у вигляді э/м хвиль, що характеризуються довжиною хвилі, частотою коливань, швидкістю розповсюдження.

Залежно від частоти коливань э/м випромінювання поділяються на ряд діапазонів:

• низької частоти НЧ (0,003Гц - 30 кГц);

• високої частоти ВЧ (30 кГц - 30 МГц);

• ультрависокої частоти УВЧ (30 МГц - 300 МГц);

• надвисокої частоти НВЧ (300 МГц - 300 ГГц).

Основною характеристикою постійного магнітного поля є напруженість магнітного поля, яка визначається по силі, що діє в полі на провідник із струмом (А/м).

Основною характеристикою постійного електричного поля є напруженість електричного поля, яка визначається по силі, що діє в полі на електричний заряд (В/м).

Область розповсюдження э/м хвиль від джерела випромінювання умовно розділяють на три зони:

- ближню (зона індукції) – має радіус, який дорівнює 1/6 довжини хвилі, від джерела випромінювання;

- дальню (зона випромінювання) - починається з відстані від джерела випромінювання, що дорівнює приблизно 6 довжинам хвиль;

- проміжна (зона інтерференції) - розташовується між ближньою і дальньою зонами.

У ближній і проміжній зонах э/м хвиля ще не сформована, тому інтенсивність ЕМП оцінюється роздільно напруженістю електричної і магнітної складових поля. У дальній зоні, де знаходяться робочі місця, э/м хвиля вже сформувалася; ЕМП оцінюється по енергії (потужності), що переноситься хвилею у напрямі свого розповсюдження.

Нормування ЕМП промислової частоти здійснюють по гранично допустимим рівням напруженості електричного і магнітного полів частотою 50 Гц залежно від часу перебування в них. Нормуванню підлягає також вся побутова і комп'ютерна техніка, яка є техногенним джерелом ЕМП.

Способи і засоби захисту від ЕМП:

- віддалення робочого місця від джерела ЕМП;

- захист часом (знаходитися біля джерела ЕМП якомога менше часу);

- екранування робочого місця - використовують процеси відбиття і поглинання э/м хвиль (матеріали з великою електричною провідністю - мідь, латунь, алюміній, сталь, причому ефективність екранування не залежить від виду екрану: екран виконаний з суцільного металевого листу, або з металевої сітки; екрани повинні бути заземленими);

- застосування радіопоглинаючих матеріалів, що за принципом дії діляться на дві групи: об'ємні поглиначі - складаються з основи (каучук, пінопласт) і наповнювача (порошку графіту, сажі); резонансні поглиначі – чергування шарів діелектрика і провідних плівок металу;

- зменшення напруженості і щільності потоку енергії ЕМП в джерелі;

- застосування сигналізації;

- використання ЗІЗ (комбінезони із металізованої тканини, халати та ін.);

- лікарсько-профілактичні заходи (харчування, оздоровлення).

ПРАКТИЧНА ЧАСТИНА

Практична робота № 5

Розрахунок природного освітлення приміщення

Мета роботи: вивчення методики розрахунку природного освітлення виробничих та громадських приміщень.

Теоретичні основі природного освітлення

Освітлення виробничих та громадських приміщень має велике санітарно-гігієнічне значення, впливає на стан здоровۥя людини, сприяє підвищенню продуктивності праці, поліпшенню якості продукції та зниженню рівню виробничого травматизму. І навпаки, недостатнє освітлення ускладнює виконання технологічного процесу, може бути причиною нещасного випадку та викликати захворювання органів зору.

Освітлення повинно задовольняти таким основним вимогам:

• бути рівномірним і досить сильним;

• не створювати тіней на робочих місцях, контрастів між освітленим робочим місцем і навколишньою обстановкою (стіни, підлога);

• не створювати зайвої яскравості і блиску в полі зору працівників;

• забезпечувати правильний напрям світлового потоку.

Особливо це стосується природного освітлення. У гігієнічному відношенні воно найсприятливіше. Природне освітлення є найважливішим чинником зовнішнього середовища, який діючи через органи зору, впливає на функціональний стан людини, підтримує діяльний стан, активізує процеси обміну речовин і дихальну функцію. Що тривалішим є природне освітлення, то менше витрачається електроенергії на штучне. При цьому очі людини комфортно сприймають лише дифузійне, відбите від поверхонь світло, а прямі сонячні і відбиті від дзеркальної поверхні промені засліплюють. За інтенсивністю і часом дії природне освітлення можна поділити на денне, присмеркове та нічне. Кожний з цих видів характеризується різними рівнями, співвідношеннями між освітленістю від прямого потоку та розсіяним світлом, розподілом яскравості на уявній поверхні неба, різним спектральним складом випромінювання і динамікою освітлення.

Загалом природне освітлення у забудові створюється прямими і відбитими променями від небосхилу, прилеглої поверхні території та оточуючих елементів забудови [12], тобто

Е_і = Е_пр + Е_д + Е_з + Е_е, (2.24)

де Е_і – загальна освітленість у певному місці;

Е_пр – освітленість від прямих променів Сонця;

Е_д – дифузне світло, відбите від небосхилу;

Е_з – освітленість за рахунок світла, відбитого від землі (прилеглої території);

Е_е – освітленість за рахунок променів, відбитих від елементів забудови.

На освітленість приміщень впливає також світло, відбите від поверхонь стін, стелі, підлоги і навколишніх предметів.

Всі громадські і виробничі приміщення повинні мати світло прорізи, які забезпечують достатнє природне освітлення. Без природного освітлення можуть бути деякі приміщення, наприклад, конференц-зали, виставочні зали, або санітарно-побутові приміщення. Але це, у першу чергу, економічно не ефективно та негативно впливає на людину. За чинними нормами розрізняють бічне, верхнє і комбіноване природне освітлення. Бічне освітлення забезпечується вікнами у бічній стіні, верхнє – за допомогою ліхтарів, вбудованих у конструкції покриття, а також через прорізи в стінах у місцях перепаду висот будівлі, а комбіноване поєднує бічне і верхнє одночасно. При цьому верхнє та комбіноване освітлення виробничих і громадських будівель дозволяється проектувати лише у разі, якщо це пов’язано з технологічним процесом виробництва, зі спеціальним обґрунтуванням такого рішення, а також у тих виробничих приміщеннях, де не передбачено перебування людей понад 50% робочого часу.

У громадських будівлях зазвичай проектують бічне природне освітлення, однак у деяких (експозиційний залах, залах масового користування) можна використовувати спеціально спрямоване бічне й верхнє природне освітлення.

При проектуванні природного освітлення треба дотримуватися таких вимог:

• забезпечити відповідність розрахункового показника освітленості нормованому значенню;

• визначити потрібну тривалість використання природного освітлення в приміщенні, виходячи з режиму праці та особливостей світлового клімату місцевості;

• передбачати безпечну і зручну експлуатацію конструкції віконних заповнень у світло прорізах;

• забезпечити економічність виготовлення та експлуатації;

• передбачати захист працівників від засліплювальної дії прямих сонячних променів, перегрівання у приміщенні влітку і переохолодження людей біля вікон узимку.