4Э / LABORATORNAYa_RABOTA_4_KLASSIChESKIJ_VARIANT
.pdfдыхательных органов, способствует увеличению поглощения кислорода. Свет возбуждает дея-
тельность всего организма. Он повышает бодрость, улучшает настроение и трудовую актив-
ность. Общее психофизиологическое состояние человека находится в непосредственной взаи-
мосвязи с правильным освещением производственных помещений.
Для создания благоприятных и безопасных условий труда большое значение имеют: до-
статочная освещенность рабочей поверхности; правильное направление света; отсутствие рез-
ких теней и бликов.
Недостаточное и нерациональное освещение не только затрудняет работу и ведет к снижению производительности труда, но может явиться причиной травматизма. Постоянное перенапряже-
ние зрения, как правило, приводит к его ослаблению. Неблагоприятное влияние на зрение ока-
зывает не только недостаточность и неравномерность освещения во времени и пространстве, но и слишком большая яркость поверхностей, находящихся в поле зрения. Чрезмерное световое раздражение вызывает ослепление.
Система светотехнических величин, действующая в настоящее время, дает возможность оценки различных характеристик излучения с точки зрения светового ощущения, которое оно вызывает у человека.
Основные светотехнические понятия и величины
Электромагнитные колебания с длиной волны от 10 до 340000 нм (нанометр = 10-9 м), делятся на:
ИК (инфракрасное) излучение с длиной волны λ=770-340000 нм;
видимое излучение с длиной волны λ = 380-770 нм;
УФ (ультрафиолетовое) излучение с длиной волны λ=10-380нм.
ИК излучение оказывает тепловое воздействие на организм человека, может вызвать перегревы и даже ожоги.
УФ излучение оказывает благоприятное воздействие на организм человека, способствует закаливанию организма. Однако передозировка ведет к ожогам кожи и даже сетчатки глаз. Воз-
можна частичная потеря зрения.
Видимая часть спектра вызывает у человека различные световые ощущения - от фиоле-
тового (λ = 400 нм) до красного (λ = 760 нм). Она состоит из непрерывно переходящих друг в друга основных цветов: красного, оранжевого, желтого, зеленого, голубого, синего и фиолето-
вого.
Световой поток ( Ф ) представляет собой мощность лучистой энергии, оцениваемую по световому ощущению, которое оно производит на человеческий глаз. В системе СИ единицей
11
измерения светового потока является люмен (лм), представляющий собой "световой поток, из-
лучаемый в телесном угле в 1 стерадиан точечным источником силой света в 1 канделлу".
Силой света (I ) называется отношение светового потока, исходящего от источника и распространяющегося внутри телесного угла, содержащего заданное направление к этому углу
Ι |
Φ |
|
|
||
|
(I)
Единица измерения силы света получила название канделла (кд). В системе СИ за кан-
деллу принимается сила света, излучаемого в перпендикулярном направлении площадью
1,67·10-6 квадратного метра поверхности черного тела при температуре затвердевания платины
(Т = 2043°К) и давлении I0I325 Па.
Для оценки поверхностной плотности светового потока, падающего на освещаемую плоскость,
пользуются понятием освещенность ( E ), которая представляет собой отношение светового по-
тока, падающего на элемент поверхности, содержащей данную точку, к площади этого эле-
мента S, т.е.
Ε |
Φ |
|
S |
||
|
(2)
Единица измерения освещенности носит название люкс (лк), 1 лк = 1 лм/м2.
Освещенный или светящийся предмет будет тем лучше виден, чем большую силу света излу-
чает каждый элемент поверхности в направлении к глазу наблюдателя. Отношение силы света
I , излучаемого элементом светящейся поверхности S в данном направлении α к площади проекции этой поверхности S · cos α называется яркостью поверхности (или просто яркостью)
( L ).
Яркость характеризует пространственную плотность силы света в данном направлении, в
общем случае определяется следующим выражением:
L |
I |
|
S cos |
||
|
(3)
Единица измерения яркости - кд/м2 - специального названия не имеет. Яркость - одна из всех световых величин, непосредственно воспринимаемая глазом наблюдателя.
Свет разных длин волн при одинаковом световом потоке вызывает различное зрительное
12
ощущение. Наибольшая чувствительность глаза у здоровых людей наблюдается при длине волны 555 нм. Одинаковое количество лучистой энергии других длин волн (как больших, так и меньших) вызывает сравнительно меньшее зрительное ощущение. Свет с длинами волн, мень-
шими 400 нм и большими 760 нм, не вызывает зрительного ощущения вне зависимости от ин-
тенсивности и, поэтому, не входит в видимую область. “Спектральная видность” характеризует чувствительность глаза человека к данному диапазону длин волн. В соответствии со “спек-
тральной видностью” 1 Вт = 683 лм при длине волны равной 555 нм.
В инженерных расчетах часто пользуются понятием "коэффициент отражения"- ρ , который
|
|
|
Φ |
|
представляет собой отношение отраженного от поверхности светового потока |
ρ |
к падаю- |
||
|
||||
щему на нее потоку Φ , т.е. |
|
|
|
|
|
Φ |
|
|
|
ρ |
ρ |
|
|
|
Φ |
|
|
|
|
|
(4) |
|
|
|
|
|
|
|
|
Коэффициент отражения - ρ выражается либо в долях единицы, либо в процентах.
Рабочая поверхность - поверхность, на которой производится работа и на которой нормируется или измеряется освещенность. Условная рабочая поверхность - условно принятая горизонталь-
ная поверхность, расположенная на высоте 0,8 м от пола.
Объект различения - рассматриваемый предмет, отдельная его часть или дефект, которые тре-
буется различать в процессе работы. При расстоянии от объекта различения до глаз работаю-
щего более 0,5 м разряд работ устанавливают с учетом углового размера объекта различения,
определяемого отношением минимального размера объекта различения d к расстоянию от этого объекта до глаз работающего.
Фон - поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на которой он рас-
сматривается. Фон характеризуется коэффициентом отражения - ρ , зависящим от цвета и фак-
туры поверхности. Фон считается светлым при ρ > 0,4, средним при 0,2 ≤ ρ ≤ 0,4 и темным при ρ < 0,2.
Контраст объекта различения с фоном - К определяется отношением абсолютной величины разности между яркостью объекта Lo и фона Lф к яркости фона, т.е.
К |
L0 Lф |
|
0 ф |
|
|
Lф |
ф |
(5) |
|||
|
|
||||
|
|
|
|
Контраст объекта различения с фоном считается большим при К> 0,5 (объект и фон резко отли-
чаются по яркости), средним - при 0,2 |
|
К |
|
0,5 (объект и фон заметно отличаются по яркости) |
|
|
и малым - при К< 0,2 (объект и фон мало отличаются по яркости).
Источники света В качестве источников света для освещения промышленных предприятий применяют лампы
13
накаливания и газоразрядные лампы.
Лампы накаливания относятся к источникам света теплового излучения. Они удобны в эксплуа-
тации, не требуют дополнительных устройств для включения в сеть, просты в изготовлении.
Наряду с отмеченными преимуществами, лампы накаливания имеют и существенные недо-
статки: низкая световая отдача (7-20) лм/Вт, сравнительно малый срок службы - до 1 тыс. ч., по спектральному составу отличаются от солнечного света.
Основным преимуществом газоразрядных ламп перед лампами накаливания является большая световая отдача (40-110) лм/Вт: натриевые (110 лм/Вт), люминесцентные (75 лм/Вт), ртутные
(60 лм/Вт), ксеноновые (40 лм/Вт). Они имеют значительно большой срок службы (8-12) тыс. ч.
в зависимости от мощности. От газоразрядных ламп можно получить световой поток практиче-
ски в любой части спектра, подбирая соответствующим образом инертные газы и пары метал-
лов, в атмосфере которых происходит разряд.
Газоразрядные лампы имеют ряд существенных недостатков:
1.Пульсация светового потока. При рассмотрении быстро движущихся и вращающихся дета-
лей в пульсирующем потоке возникает стробоскопический эффект, который проявляется в ис-
кажении зрительного восприятия объектов различения (искажается направление и скорость движения). Стробоскопический эффект ведет к увеличению опасности травматизма.
Пульсация яркости рабочих поверхностей способствует зрительному переутомлению и снижает производительность труда. Например, излучение газоразрядных ламп пульсирует с частотой,
вдвое превышающей частоту переменного тока, питающего установку. Эта величина характе-
ризуется коэффициентом пульсации (K n):
К |
|
|
Е |
max |
E |
min |
п |
|
|
||||
|
2E |
|
||||
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
ср |
|
100%
, |
(6) |
где |
E |
max, |
E |
min, |
E |
ср |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
риод ее колебания, лк.
- максимальное, минимальное и среднее значения освещенности за пе-
Кn - является критерием оценки относительной глубины колебаний освещенности в резуль-
тате изменения во времени светового потока газоразрядных ламп при питании их переменным током.
Для уменьшения коэффициента пульсации принято пользоваться следующими методами:
а) включение смежных ламп в разные фазы электрической сети;
14
б) питание установок током повышенной частоты;
в) применением двухламповых светильников с емкостным и индуктивным балластом.
2. Характерным для люминесцентных ламп является значительное снижение светового по-
тока в процессе горения (до 60 %).
3. Шум.
Спектр излучения современных источников света очень разнообразен. Для обеспечения более правильной передачи цвета освещаемых объектов целесообразно применять люминесцентные лампы с улучшенной цветопередачей типа ЛБЦ, ЛДЦ, ЛХБЦ (лампы белого, дневного и хо-
лодно-белого цвета). Буква Ц обозначает применение люминофоров, спектр излучения которых обеспечивает улучшенную цветопередачу.
КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ ВИДЫ И СИСТЕМЫ ОСВЕЩЕНИЯ
Производственное освещение в зависимости от источников света подразделяется на две группы
- естественное и искусственное. Может быть также и совмещенное, которое включает и себя и то и другое.
Виды и системы освещения производственных помещений
|
|
|
|
|
|
|
|
Производственное освещение |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
естественное |
|
|
|
|
совмещенное |
|
|
|
искусственное |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
верхнее |
|
|
боковое |
|
|
|
|
|
|
|
|
рабочее |
|
|
|
|
аварийное |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
комбинированное |
|
|
|
местное |
|
общее |
|
эвакуационное |
|
|
охранное |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
комбинированное |
|
|
равномерное |
|
|
локализованное |
|
для продолжения |
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
работ |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Естественное освещение
Помещения с постоянным пребыванием людей должны иметь, как правило, естественное осве-
щение, за исключением помещений, указанных в нормативных документах. Естественное осве-
щение - освещение помещений светом неба (прямым или отраженным), проникающим через световые проемы в наружных ограждающих конструкциях.
Естественное освещение подразделяется на боковое, верхнее и комбинированное. Боковое есте-
ственное освещение - естественное освещение помещения через световые проемы в наружных стенах. Верхнее естественное освещение - естественное освещение помещения через фонари,
15
световые проемы в покрытии, а также в проемы в стенах в местах перепада высот здания. Ком-
бинированное естественное освещение - сочетание верхнего и бокового естественного освеще-
ния.
Искусственное освещение
Искусственное освещение предусматривается в помещениях, в которых недостаточно есте-
ственного света или для освещения в те часы суток, когда естественный свет отсутствует.
Искусственное освещение (раб.) подразделяется, в свою очередь, на общее, местное и комби-
нированное.
Общее освещение подразделяется на равномерное освещение, когда световой поток равномерно распределен по всей площади без учета расположения оборудования, и локализованное освеще-
ние, когда световой поток распределяется с учетов расположения рабочих мест. Система об-
щего равномерного освещения рекомендуется там, где выполняются однотипные работы,
например, в литейных или сборочных цехах, а также в административно-бытовых помещениях и на складах. У конвейеров и столов ОТК целесообразно применять локализованное освещение.
Местное освещение - освещение, дополнительное к общему, создаваемое светильниками, кон-
центрирующими световой поток непосредственно на рабочих местах. Для местного освещения должны предусматриваться светильники с непросвечивающими отражателями, имеющими за-
щитный угол не менее 30°. Допускается предусматривать светильники местного освещения с отражателями, имеющими защитный угол от 10 до 30°, при расположении их ниже уровня глаз работающего.
Местное освещение вызывает резкий контраст между предметами, что может сказаться на остроте зрения и быть причиной несчастных случаев. Поэтому одно местное освещение внутри производственных помещений запрещено.
В таких случаях рекомендуется применять комбинированное освещение. Комбинированное освещение включает в себя общее и местное, концентрирующее световой поток непосред-
ственно на рабочем месте.
Для предприятий радиотехнической и электронной промышленности рекомендуется использо-
вать систему комбинированного освещения при выполнении точных зрительных работ. Осве-
щенность рабочей поверхности, создаваемая светильниками общего освещения в системе ком-
бинированного, должна составлять 10 % нормируемой для комбинированного освещения при тех источниках света, которые применяются для местного освещения, при этом наибольшее и наименьшее значения освещенности должны приниматься согласно табл. 2.
По функциональному назначению искусственное освещение подразделяется на рабочее и ава-
рийное.
16
Рабочее освещение предусматривается во всех производственных помещениях и на территории предприятий для обеспечения нормальных условий работы, безопасного передвижения людей и транспорта.
Таблица 2
|
Освещенность от светильников общего |
|
Лампы |
освещения в системе комбинированного, лк |
|
|
||
|
|
|
|
наибольшая |
наименьшая |
|
|
|
Газоразрядные |
500 |
150 |
|
|
|
Накаливания |
100 |
50 |
|
|
|
Для общего освещения производственных помещений следует, как правило, применять газораз-
рядные лампы независимо от типа источника света местного освещения. Лампы накаливания разрешается использовать для освещения производственных помещений, где применение газо-
разрядных ламп нежелательно по техническим причинам (на приемных радиостанциях и зем-
ных станциях спутниковой связи), для освещения помещений с временным пребыванием людей
(кладовые, вспомогательные производственные помещения и т.п.).
При выполнении в помещениях работ I-IV разрядов следует применять, как правило, систему комбинированного освещения. Предусматривать систему общего освещения допускается при технической невозможности или нецелесообразности устройства местного освещения. Осве-
щенность проходов и участков, где работы не производятся, должна составлять не менее 25%
освещенности, создаваемой светильниками общего освещения на рабочих местах, но не менее
75 лк при газоразрядных лампах и не менее 30 лк при лампах накаливания.
Аварийное освещение предусматривается для минимальной освещенности в производственном помещении и в случае внезапного отключения рабочего.
Питание светильников аварийного освещения осуществляется от электрической сети, не зави-
симой от сети рабочего освещения.
Аварийное освещение - освещение для продолжения работы при аварийном отключении рабо-
чего освещения.
Светильники аварийного освещения для продолжения работы присоединяются к независимому источнику питания. Аварийное освещение (в помещениях и на местах производства наружных работ) следует предусматривать, если отключение рабочего освещения и связанное с этим нару-
шение нормального обслуживания оборудования и механизмов может вызвать взрыв, пожар,
отравление людей, длительное нарушение технологического процесса, нарушение работы элек-
тростанций, узлов радиопередачи и связи, диспетчерских пунктов и т.д. Наименьшая освещен-
17
ность рабочих поверхностей производственных помещений и территорий предприятия, требую-
щих обслуживания при аварийном режиме, должна составлять 5 % освещенности, нормируемой для рабочего освещения при системе общего освещения, но не менее 2 лк внутри зданий и не менее I лк для территории предприятий. При этом создавать наименьшую освещенность внутри зданий более 30 лк при газоразрядных лампах и более 10 лк при лампах накаливания допуска-
ется только при наличии соответствующих обоснований.
Эвакуационное освещение (аварийное освещение) - для эвакуации людей из помещения при аварийном отключении рабочего освещения. Эвакуационное освещение в помещениях или в местах производства работ вне зданий следует предусматривать в местах, опасных для прохода людей; в проходах и на лестницах, служащих для эвакуации людей, при числе эвакуирующихся более 50 чел.; по основным проходам производственных помещений, в которых работают более
50 чел.; на лестничных клетках жилых домов высотой 6 этажей и более; в производственных помещениях с постоянно работающими в них людьми, где выход людей из помещения при ава-
рийном отключении рабочего освещения связан с опасностью травматизма из-за продолжения работы производственного оборудования; в помещениях общественных зданий и вспомогатель-
ных зданий промышленных предприятий, если в помещении могут одновременно находиться более 100 чел. Эвакуационное освещение должно обеспечивать наименьшую освещенность на полу основных проходов (или на земле) и на ступенях лестниц в помещениях 0,5 лк, а на откры-
тых территориях 0,2 лк. Светильники аварийного освещения в помещениях могут быть исполь-
зованы для эвакуационного освещения.
В общественных и вспомогательных зданиях выходы из помещений, где могут находиться од-
новременно более 100 чел., а также выходы из производственных помещений без естественного света, где могут находиться одновременно более 50 чел., или имеющие площадь более 150 м2,
должны быть отмечены световыми указателями, присоединенными к сети аварийного освеще-
ния.
Охранное освещение (при отсутствии специальных технических средств охраны) должно предусматриваться вдоль границ территорий, охраняемых в ночное время. Освещенность должна быть 0,5 лк на уровне земли в горизонтальной плоскости или на уровне 0,5 м от земли на одной стороне вертикальной плоскости, перпендикулярной к линии границы.
При использовании для охраны специальных технических средств освещенность следует при-
нимать по заданию на проектирование охранного освещения.
Специальными видами освещения (облучения) являются эритемное и бактерицидное.
Эритемное (ультрафиолетовое) - предусматривается на предприятиях, расположенных в север-
18
ных районах РФ. Эритемное освещение бывает длительного и кратковременного действия (фо-
тории). Установки длительного действия обычно монтируются совместно с рабочим освеще-
нием и работают в течение всей рабочей смены. Положительное биологическое действие УФ облучения заключается в улучшении обмена веществ и дыхательных процессов.
Лучи λ = 297 нм - наиболее эффективны.
Бактерицидное излучение представляет совокупность УФ лучей с длиной волн от 254 до 297 нм и создается специальными лампами. Это излучение способствует бактериологическому обез-
вреживанию воздушной среды в производственных цехах, а также обезвреживанию питьевой воды и продуктов питания.
НОРМИРОВАНИЕ ОСВЕЩЕНИЯ
НОРМИРОВАНИЕ ЕСТЕСТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ
Естественное освещение характерно тем, что создаваемая им освещенность изменяется в чрез-
вычайно широких пределах от 0,2 лк в лунную ночь и свыше 1000 лк в солнечный день. Эти из-
менения обуславливаются временем дня, временем года, метеорологическими факторами, со-
стоянием облачности и отражающими свойствами земного покрова.
Поэтому характеризовать естественное освещение абсолютным значением освещенности на ра-
бочем месте невозможно. В качестве нормируемой величины принята относительная величина -
коэффициент естественной освещенности (К.Е.О.), который представляет собой выраженное в
процентах отношение освещенности в данной точке внутри помещения Е вн. к одновременно
замеренной наружной горизонтальной освещенности Е нар., создаваемой рассеянным светом
всего небосвода. |
|
К.Е.О. = (Е вн. / Е нар.) *100% |
(7) |
При одностороннем боковом естественном освещении нормируется минимальное значение К.Е.О. в точке, расположенной на расстоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от световых проемов, на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности (или пола).
Характерный разрез помещения - поперечный разрез посередине помещения, плоскость кото-
рого перпендикулярна к плоскости остекления световых проемов (при боковом освещении) или к продольной оси пролетов помещения. В характерный разрез помещения должны попадать участки с наибольшим количеством рабочих мест, а также точки рабочей зоны, наиболее уда-
ленные от световых проемов.
При верхнем или комбинированном (верхнем и боковом) естественном освещении нормируется
19
среднее значение К.Е.О. в точках, расположенных на пересечении вертикальной плоскости ха-
рактерного разреза помещения и условной рабочей поверхности (или пола). Первая и последняя точки принимаются на расстоянии 1 м от поверхности стен или перегородок:
|
|
|
|
|
е |
|
|
1 |
( |
е |
1 |
е |
|
... е |
|
|
e |
n |
) |
|
|
|
|
|
|
ср |
|
|
2 |
n 1 |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
n 1 |
2 |
2 |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
(8) |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
где n - количество точек, в которых определяется К.Е.О.; |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
е |
1 |
, е |
2 |
, ... , е |
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- значения КЕО при верхнем или комбинированном естественном освещении в различных точках характерного разреза помещения.
Допускается деление помещения на зоны с боковым освещением (зоны, примыкающие к
наружным стенам с окнами) и зоны с верхним освещением; нормирование и расчет естествен-
ного освещения в каждой зоне производится независимо.
Нормированное значение К.Е.О. определяется по СНиП с учетом следующих четырех факто-
ров:
1) характера зрительной работы (определяется в зависимости от минимального размера объ-
екта различения - рассматриваемый предмет, отдельная его часть или дефект, который необ-
ходимо различать в процессе работы). В зависимости от размеров объекта различения, т.е.
предметов, которые требуется рассматривать при работе, все виды зрительных работ подразде-
ляются, согласно санитарным нормам, на 8 разрядов. Для каждого разряда установлены нормы К.Е.О., которые должны быть обеспечены в пределах рабочей зоны производственных помеще-
ний (приложение 1);
2)системы освещения;
3)коэффициента светового климата, определяемого в зависимости от района расположения здания на территории РФ (m);
4)коэффициента солнечности, зависящего от ориентации здания относительно сторон света
(С).
По условиям естественного освещения местности вся территория РФ делится на пять поясов
|
e |
|
светового климата (с севера на юг). Нормированные значения К.Е.О. |
n |
для зданий, располага- |
|
||
емых в I, II, IV и V поясах светового климата РФ, определяются по формуле: |
||
eн I ,II ,IV ,V eн III · m · C, |
|
(9) |
где e III - значение К.Е.О., определяемое из табл. 3 приложения;
m - коэффициент светового климата, учитывающий особенности светового климата;
20
