Оценка освещения производственных помещений. К лаб раб. 2021

3 Газоразрядные лампы (ГРЛ) – приборы, в которых электрическая энергия преобразуется в оптическое излучение при прохождении электрического тока через газы и другие вещества (например, ртуть), находящиеся в парообразном состоянии под давлением (рис. 3). В зависимости от давления внутри колбы лампы бывают низкого давления, высокого и сверхвысокого. Особенностями ГРЛ являются создание яркого ультрафиолетового излучения, высокая химическая активность и биологическое действие.

Преимущества: долгий срок службы (до 10 000 часов), экономичность, низкая температура поверхности.

Недостатки: наличие вредных для биосферы и человека паров ртути и натрия при их разгерметизации, повышенный уровень ультрафиолетового излучения, наличие пускорегулирующей аппаратуры, длительный период включения. Основным недостатком всех ГРЛ является пульсация светового потока.

Рис. 3. Устройство газоразрядной лампы

Самым распространенным видом ГРЛ являются люминесцентные лампы (ЛЛ). На стенде они представлены лампами холодного и дневного света. Они относятся к ГРЛ низкого давления. Люминесцентная лампа представляет собой цилиндрическую трубку с электродами, куда закачиваются пары ртути. При возникновении электрического разряда между электродами пары ртути начинают излучать ультрафиолетовые лучи, заставляющие люминофор, нанесенный на стенки трубки, излучать видимый свет.

Первоначально ЛЛ представляли собой лампы с колбой трубчатого вида, а со временем они эволюционировали в компактные энергосберегающие лампы, которые представлены на стенде лампами холодного и теплого белого света. Это спиралевидные стеклянные колбы со стандартным цоколем. Их особенностью является низкое энергопотребление при высокой светоотдаче.

Преимущества:

-высокая эффективность – световой поток больше в 4–6 раз, чем у ламп накаливания, а это экономит электричество на 70–80 %;

-меньший нагрев, что тоже помогает беречь энергию;

-разнообразие форм, размеров, типов цоколя.

12

Недостатки:

-зависимость срока службы ламп от включения/выключения;

-характерное жужжание при работе, что приводит к дискомфорту;

-лампа излучает неестественный, зачастую неприятный для зрения свет, вызывающий утомление;

-плохая цветопередача – искажение цвета предметов;

-чувствительность к скачкам напряжения;

-большая токсичность — заполняющие лампу газы опасны для здоровья и способны вызвать отравление, если лампа разрушилась;

-повышенное ультрафиолетовое излучение.

4 Светодиоды (LED) – радиоэлектронный прибор, выполненный на основе полупроводника (кремния или германия), принцип действия которого основан на односторонней проводимости с выделением светового излучения (рис. 4).

Рис. 4. Устройство светодиодной лампы

Светодиоды принято делить на две большие группы: осветительные и индикаторные. Индикаторные устройства благодаря своим характеристикам широко используются при выполнении цветовой индикации. Их используют для подсветки приборных панелей, дисплеев, а также ряда других изделий. При сравнительно небольшой мощности (менее 0,2 Вт) индикаторные светодиоды демонстрирую умеренную яркость. Осветительные элементы входят в состав светодиодных ламп и лент, фар и других изделий, для которых важно обеспечить высокую интенсивность свечения. Обладают большой мощностью. Выпускаются в корпусах, допускающих поверхностный монтаж. Бывают только белого цвета (холодного или теплого), представлены на лабораторном стенде. В практических целях несколько светодиодов компонуются в определенное светодиодное устройство – светодиодный модуль. Несколько их видов также представлены на стенде.

13

Преимущества: высокая световая отдача; механическая прочность; длительный срок службы – от 30 000 до 100 000 часов; безопасность – отсутствует необходимость в высоком напряжении; экологичность – отсутствие ртути, фосфора и ультрафиолетового излучения. Недостатки: высокая стоимость; деградация кристаллов; неприятный спектр свечения, что может привести к раздражению глаз при длительном контакте; направленность света.

Светодиоды дают направленный свет даже с наличием линзы, расширяющей угол свечения.

6 Лабораторное оборудование

Поверхностную плотность светового потока, подающего на освещаемую плоскость – освещенность, измеряют с помощью люксметров.

Люксметр – это прибор для измерения степени освещенности. Принцип действия основан на преобразовании светового потока в непрерывный электрический сигнал, пропорциональный световой освещенности, который затем либо измеряется аналоговым амперметром и отражается на шкале в виде отклонения стрелки амперметра, либо преобразуется аналого-цифровым преобразователем в цифровой код, индицируемый на цифровом табло индикаторного блока.

В данной работе используется люксметр-пульсметр «Аргус-07» (рис. 5). Он предназначен для измерения освещенности, создаваемой естественным светом и различными источниками искусственного освещения. Дополнительно «Аргус-07» измеряет коэффициент пульсации.

2

1

3

Рис. 5. Люксметр-пульсметр «Аргус-07»:

1 – фотоэлемент; 2 – жидкокристаллический экран;

3 – тумблер включения-выключения

Технические характеристики люксметра-пульсметра «Аргус-07»:

В измерительном датчике люксметра установлен первичный преобразователь излучения (чувствительный элемент) – полупроводниковый кремниевый фотодиод со светофильтром молочного света.

14

В люксметре-пульсметре «Аргус-07» показания индицируются в единицах освещенности люкс (лк), коэффициент пульсации – в единицах процентов (%).

Измерения показателя освещения в производственном помещении должны проводиться на рабочих местах в соответствии с характерным разрезом помещения и на высоте рабочей поверхности. При наличии нескольких рабочих поверхностей показатели освещения измеряются на каждой из них. Измерение в каждой точке следует проводить не менее трех раз, полученные результаты – усреднять.

Измерения естественной освещенности могут проводиться только при сплошной равномерной облачности (просветы в облаках отсутствуют). Для определения КЕО производится одновременное измерение освещенности двумя люксметрами: одним внутри помещения, вторым – наружной освещенности на горизонтальной площадке под полностью открытым небосводом.

Измерение искусственной освещенности и коэффициента пульсации следует проводить в темное время суток, когда освещенность от естественного освещения составляет не более 10 % значения нормируемой освещенности.

Измерения коэффициента пульсации искусственной освещенности проводят непосредственно на рабочих местах в рабочей плоскости оборудования и результат определяют как среднеарифметическое значение трех измерений, проведенных в течение 5 мин.

При работе с люксметром необходимо соблюдать следующие условия:

-фотоэлемент размещать на рабочей поверхности в плоскости ее расположения (горизонтальной, вертикальной, наклонной);

-при измерении исключать попадание случайных теней от человека и оборудования; если рабочее место затеняется в процессе работы самим рабочим или выступающими частями оборудования, то освещенность следует измерять в этих реальных условиях.

Коэффициент пульсации от различных источников искусственного освещения на лабораторном стенде «Источники искусственного освещения», на котором установлены лампы накаливания, светодиодные лампы и модули, газоразрядные и энергосберегающие лампы, также измеряют люксметром «Аргус-07».

7 Порядок проведения работы и оформления результатов измерений

Перед проведением измерений внести в табл. П1.1 бланка отчета (см. Приложение 1) условия проведения измерений: вид естественного освещения, ориентацию окон по сторонам горизонта, номер группы административных районов по ресурсам светового климата, вид искусственного освещения, размер минимального объекта различения (мм), разряд зрительных работ.

7.1 Порядок проведения измерений и оценки естественного освещения

7.1.1 При выключенном искусственном освещении закрыть световые проемы (окна) шторами, имитирующими пасмурную погоду (если погода за

15

пределами помещения солнечная). Измерить освещенность в выбранных контрольных точках. Одновременно измерить наружную освещенность. Результаты измерений занести в бланк отчета (табл. П1.2).

7.1.2 Определить фактические значения КЕО в контрольных точках рабочей поверхности по формуле (1), результаты расчетов занести в табл. П1.2 бланка отчета. По данным расчета построить график изменения КЕО в помещении.

7.1.3 Определить нормативное значение КЕО для помещения по формуле (2). Результат расчета занести в табл. П1.2 бланка отчета и нанести на график изменения КЕО в помещении.

7.1.4 Провести анализ результатов определения КЕО, т. е. сравнить фактическое значение КЕО с нормативным, сделать вывод и внести в бланк отчета.

7.2 Порядок проведения измерений и оценки искусственного освещения

Измерить освещенность при включенном искусственном освещении и закрытых световых проемах непрозрачными шторами, имитирующими темное время суток. Замер произвести три раза, определить среднее значение и внести в табл. П1.3 бланка отчета.

7.3 Порядок проведения измерений коэффициента пульсации

Измерить коэффициент пульсации на рабочей поверхности. Замер произвести три раза, определить среднее значение и внести в табл. П1.3 бланка отчета.

По полученным данным сделать вывод и внести в бланк отчета.

7.4 Порядок проведения сравнительного анализа коэффициента пульсации ламп различных типов

Измерить коэффициент пульсации ламп различных типов, представленных на стенде. Замер произвести один раз и внести в табл. П1.4 бланка отчета. Сравнить полученные результаты.

По полученным данным сделать вывод и внести в бланк отчета.

Контрольные вопросы

1Что такое освещенность?

2Каким прибором измеряется освещенность?

3Что такое КЕО?

4Почему при естественном освещении не нормируется абсолютная величина освещенности на рабочих местах?

5Какие факторы учитываются при определении нормативного значения

КЕО?

6Как определяется фактическое значение КЕО?

7Дайте определение коэффициента пульсации.

8Каким прибором измеряется коэффициент пульсации?

16

9 Какова зависимость между величиной коэффициента пульсации и вредом для здоровья человека?

17

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания» (утв. Постановлением Главного государственного санитарного врача РФ от 28.01.2021 № 2). – Текст : электронный // СПС «КонсультантПлюс».

–URL: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_375839.

2Строительные нормы и правила 2305-95. Естественное и искусственное освещение (утв. Приказом Минстроя России от 07.11.2016 № 777/пр (ред. от 10.02.2017)). – Текст : электронный // СПС «КонсультантПлюс». – URL: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_237487.

3Методические рекомендации по оценке условий труда для основных

Е. А. Мамченко $ ФГБОУ ВПО РГУПС. – Ростов-на-Дону, 2012. – 73 с.

4Переверзев, И. Г. Специальная оценка условий труда : методическое пособие для членов комиссий предприятий по проведению специальной оценки условий труда / И. Г. Переверзев, В. А. Финоченко, Т. А. Финоченко ; ФГБОУ ВО РГУПС. – Ростов-на-Дону, 2016. – 83 с

5Безопасность жизнедеятельности : учебное пособие / И. Г. Переверзев, Т. А. Финоченко, И. А. Яицков [и др.] ; ФГБОУ ВО РГУПС. – 2-е изд., перераб. и доп. – Ростов-на-Дону, 2019. – 308 с.

18

Приложение 1

Лабораторная работа № 1 ОЦЕНКА ОСВЕЩЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ

Цель работы: ____________________________________________________________

_________________________________________________________________________

Освещенность – ________________________________________________________

_________________________________________________________________________

Прибор: _________________________________________________________________

Естественное освещение – _______________________________________________

________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

Виды естественного освещения – __________________________________________

_________________________________________________________________________

КЕО – __________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

где N =__________________________________________________________________

еН = _________________________________________________________________

mN =___________________________________________________________________

Характерный разрез помещения – _________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

Условная рабочая поверхность – __________________________________________

_________________________________________________________________________

Рабочая поверхность – ___________________________________________________

Таблица П1.2

Результаты замеров и вычислений

19

Искусственное освещение – _______________________________________________

_______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

Виды искусственного освещения – _________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

Коэффициент пульсации освещенности – ___________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

Нормативные документы:

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

Вывод:

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

20